一種受控等效電阻模塊的製作方法
2023-09-17 20:40:30 2
專利名稱：一種受控等效電阻模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種受控等效電阻模塊，具體地說是在模擬集成電路中受 輸入電流或輸入電壓控制阻值的等效電阻電路才莫塊。
背景技術：
在模擬集成電路中需要精確電阻和受控電阻以實現某些特定的電路 功能，例如頻率補償。在傳統電路中通常使用工作在深線性區的MOS晶 體管來產生這樣的一個等效電阻。但是在傳統電路中，MOS電晶體電阻 的源端通常連接到固定電位上，以便其柵端偏置電壓的產生。並且體效應 和工藝誤差都會引起MOS管閾值電壓的變化，從而影響MOS電阻的等 效阻值。這些因素在很大程度上限制了 MOS電阻在電路中的使用。
發明內容
本發明提供一種受控等效電阻模塊，以產生受輸入電壓或輸入電流控 制的等效MOS電阻，解決了現有MOS電阻的等效阻值受工藝誤差和體 效應等影響，等效阻值控制不精確的技術難題。
一種受控等效電阻模塊，包括
一個為模塊供電的電源(VDD);
一個接地端(GND);
一電流方向為流入受控等效電阻模塊的第 一輸入電路； 一電流方向為流出受控等效電阻模塊的第二輸入電路； 一接收第一、第二輸入電路的輸出電流信號並調整其電流方向和大小
後輸出的電流傳輸模塊(CV);
一用於產生等效阻值控制電壓的第一PMOS管(Ms)，第一PMOS
管(Ms)的源極連接電流傳輸模塊(CV)的輸出端，4冊極連接漏極； 一用於產生等效阻值的第二PMOS管(MR)，其源極和漏極作為等
效電阻的兩個接入端；一運算放大器(Al)，其同向輸入端連接第二PMOS管(MR)的源 極，反向輸入端連接第一PMOS管(Ms)的源極，輸出端連接第二PMOS 管(MR)的柵極和第一 PMOS管(Ms)的漏極；
第一輸入電路或第二輸入電路接收外部控制信號，經過電流傳輸模塊 (CV)生成響應的控制電流。
所述的第一輸入電路包括一用於將第一控制輸入電壓(Vjn,)轉化為
電流信號的第三MOS電晶體(MC1)和第一控制輸入電流(I加)；第二
輸入電路包括一用於將第二控制輸入電壓(Vjn2)轉化為電流信號的第四
MOS電晶體(Mc2)和第二控制輸入電流(Iin2 );第三MOS管(MC1) 和第四MOS電晶體(MC2)工作在飽和區，其柵極接收外部控制信號。
可在所述的第一輸入電路中、第二輸入電路中和電流傳輸模塊(CV) 之後(電流傳輸模塊之後指恆定電流源接入電流傳輸模塊的輸出端)的至 少一處設有用於限制受控等效電阻最大阻值的恆定電流源(Icl、 IC2、 Ic)。
所述的第一輸入電路和第二輸入電路的四個控制信號第一控制輸入 電壓(V加)、第二控制輸入電壓(VrN2)、第一控制輸入電流(Iim)和 第二控制輸入電流(l脫)可以單獨作用以控制受控電阻阻值的大小。當
多個輸入信號同時存在時，第一控制輸入電流(I肌)和第一控制輸入電 壓(Vmi)經第三MOS電晶體(Mcl)轉化的電流信號之間為加和關係， 以產生第一輸入電路的輸出電流；第二控制輸入電流(Ijn2)和第二控制 輸入電壓(V脫)經第四MOS電晶體(MC2)轉化的電流信號之間為加和 關係，以產生第二輸入電路的輸出電流。在電流傳輸模塊(CV)，可以 對第一輸入電路的輸出電流和第二輸入電路的輸出電流之間進行加、減、 乘、除等數學運算，最終產生控制等效電阻阻值的控制電流(ICTRL)。
所述的運算放大器為差分輸入單端輸出的差分放大器。
本發明的技術方案還可以採用NMOS電晶體實現，包括
一種受控等效電阻模塊，包括
一個為模塊供電的電源(VDD);
一個接地端(GND);
一電流方向為流入受控等效電阻模塊的第 一輸入電路； 一電流方向為流出受控等效電阻模塊的第二輸入電路；一接收第一、第二輸入電路的輸出電流信號並調整其電流方向和大小
後輸出的電流傳輸^f莫塊(CV);
一用於產生等效阻值控制電壓的第一PMOS管(Ms),第一NMOS 管(Ms)的源極連接電流傳輸模塊(CV)的輸出端，柵極連接漏極；
一用於產生等效阻值的第二NMOS管(MR)，其源極和漏極作為等 效電阻的兩個^妻入端；
一運算放大器(Al),其同向輸入端連接第二NMOS管(MR)的源 極，反向輸入端連接第一NMOS管(Ms)的源極，輸出端連接第二NMOS 管(MR)的柵極和第一NMOS管(Ms)的漏極；
第一輸入電路或第二輸入電i^接收外部控制信號，經過電流傳輸模塊 (CV)生成響應的控制電流。
所述的第一輸入電路包括一用於將第一控制輸入電壓(V閒)轉化為 電流信號的第三MOS電晶體(MC1)和第一控制輸入電流(I脆)；第二 輸入電路包括一用於將第二控制輸入電壓(VrN2)轉化為電流信號的第四 MOS電晶體(MC2)和第二控制輸入電流(Iin2);第三MOS管(MC1) 和第四MOS電晶體(MC2)工作在飽和區，其柵極接收外部控制信號。
可在所述的第一輸入電路中、第二輸入電路中和電流傳輸模塊(CV) 之後的至少一處設有用於限制受控等效電阻最大阻值的恆定電流源(IC1、
Ic2、 Ic )。
所述的第一輸入電路和第二輸入電路的四個控制信號第一控制輸入 電壓(Vmi)、第二控制輸入電壓(VrN2)、第一控制輸入電流(Imi)和 第二控制輸入電流(I脫)可以單獨作用以控制受控電阻阻值的大小。當
多個輸入信號同時存在時，第一控制輸入電流(Iini)和第一控制輸入電 壓(Vini)經第三MOS電晶體(Mci)轉化的電流信號之間為加和關係， 以產生第一輸入電路的輸出電流；第二控制輸入電流(Iin2)和第二控制 輸入電壓(Vm2)經第四MOS電晶體(MC2)轉化的電流信號之間為加和 關係，以產生第二輸入電路的輸出電流。在電流傳輸模塊(CV)，可以 對第一輸入電路的輸出電流和第二輸入電路的輸出電流之間進行加、減、 乘、除等數學運算，最終產生控制等效電阻阻值的控制電流(ICTRL)。 所述的運算放大器為差分輸入單端輸出的差分放大器。
該受控電阻生成電路具有以下優點1、 由於MOS管Mii和MOS管Ms採用相同的器件類型，因此當工藝 角變化時，由於工藝原因MOS管Mr和MOS管Ms的器件參數發生相同 的變化，進而相互抵消，所以受控電阻具有抑制工藝誤差的特性。
2、 由於MOS管MR和MOS管Ms的襯底擁有相同的連接方式，即連 接到一個相同的電位例如GND或KDD，或者分別連接到各自得源端。因 此MOS管MR和MOS管Ms擁有相同的襯源電壓，即FBS，MR=FBS，MS。因 此可以忽略體效應對受控電阻的影響。在電路級表現為，當MOS管Mr 的源端電壓變化時&MR,受控電阻的阻值變化很小。
3、 電流源Ic限制流過MOS管Ms的最小電流，進而限制了 MOS管 Ms的最小柵源電壓Pgs,ms,最後限制了 MOS管MR所產生的等效電阻的 最大值。
圖1是PMOS管做MOS管MR時兩種輸入電壓和兩種輸入電流情況 下的受控電阻生成電路的拓樸圖2是PMOS管做MOS管MR時，在第一和第二輸入電路中分別添 加恆定電流源IC1和IC2的受控電阻生成電路的拓樸圖3是PMOS管做MOS管MR，在電流傳輸模塊CV之後添加恆定 電流源Ic的受控電阻生成電路的拓樸圖4是NMOS管做MOS管MR時兩種輸入電壓和兩種輸入電流情況 下的受控電阻生成電路的拓樸圖5是NMOS管做MOS管MR時，在第一和第二輸入電路中分別添 加恆定電流源Ia和IC2的受控電阻生成電路的拓樸圖6是NMOS管做MOS管MR，在電流傳輸模塊CV之後添加恆定 電流源Ic的受控電阻生成電路的拓樸具體實施例方式
本發明的受控等效電阻模塊包括產生受控電阻的MOS管MR;產生 等效阻值控制電壓的MOS管Ms;鎖定MOS管Mr和MOS管Ms源端電 壓的運算放大器Al;調整輸入電流信號方向和大小的電流傳輸模塊CV;將輸入電壓信號轉變為電流信號的MOS管MC1和M OS管MC2;限制最
大阻值的電流源Id、電流源Ic2和電流源Ic。
MOS管MR的設計要求為MOS管MR工作在線性區或深度線性區；
其等效漏源電阻rds,慮受到其柵源電壓Fgs,mr的控制；並且"ds,mr和Fgs，mr
成反比關係；MOS管MR的漏端和源端等效為受控電阻的兩個輸入端； MOS管MR的漏端和源端在電路連接上無強制要求；MOS管Mr的源端 和Al的同向輸入端相連；MOS管Mr的柵端和MOS管Ms的柵端以及運 算放大器Al的輸出端相連；MOS管MR的類型和其源端電壓值K,mr及
閾值電壓rjH，mr有關；當&,慮>|^1，逢|時，MOS管Mr可以採用PMOS 管；當rDD-rs,mr>|FrH,MRW， MOS管Mr可以釆用NMOS管。
MOS管Ms的設計要求為MOS管Ms和MOS管MR為相同的MOS 管類型，或同為PMOS管，或同為NMOS管；MOS管Ms和MOS管MR 的襯底採用相同的連接方式，可連接到同一電位上例如GND或電源端 rDD,也可以連接到各自的源端；MOS管Ms採用柵漏短接的二極體連接 方式，從而保證MOS管Ms工作在飽和區；經由電流傳輸才莫塊CV產生的 控制電流IcTKL，全部流過MOS管Ms;若在電流傳輸模塊之後沒有添加 固定電流源Ic,則MOS管Ms的漏源電流等於經由電流傳輸模塊CV產生 的控制電流IcTOL;若在電流傳輸模塊之後添加固定電流源Ic,則MOS管
MS的漏源電流等於經由電流傳輸模塊CV產生的控制電流Ictrl與固定電
流源Ic的電流和；MOS管Ms的源端和運算放大器Al的反向輸入端相連； MOS管Ms的柵端(漏端)和MOS管MR的柵端以及運算放大器Al的輸 出端相連；流經MOS管Ms的電流都由運算放大器Al接受或提供等值的 電流；
運算放大器A1的設計要求為運算放大器Al為差分輸入單端輸出 的差分放大器；運算放大器A1的同向輸入端和MOS管MR的源端相連； 運算放大器Al的反向輸入端和MOS管Ms的源端相連；運算放大器Al 的輸出端和MOS管Ms的柵端(漏端)以及MOS管MR的柵端以及相連； 運算放大器Al經MOS管Ms連接成一個閉環系統；利用閉環系統中運算 放大器同向輸入端和反向輸入端虛短的特性，運算放大器Al使得MOS管MR和MOS管Ms擁有相同源端電壓；運算力文大器Al的輸出電壓等於 MOS管Ms的源端電壓rs，MS，加上流經MOS管Ms的電流在MOS管Ms 上產生的柵源電壓Fgs,ms，即Fout，a屍Fs，ms+Fqs，ms或^oUT，A1=rs，MR+FGS,MS; 運算放大器A1通常為多極放大器及聯的結構，級聯數大於等於2;多極 放大器的最後一級需要接受或提供流經MOS管Ms的電流；當流經MOS 管Ms的電流不大，以及對受控電阻阻值精度要求不高時，運算放大器Al 可以使用單級差分放大器；運算放大器Al輸入端的直流電壓工作點由 MOS管Mji的源端電壓K,mr決定。
電流傳輸模塊CV的設計要求為電流傳輸^莫塊CV的輸入信號類型
為電流，既可以是直接的控制輸入電流(I肌和Ijn2)，也可以是控制輸入
電壓(V冊和Vin2)經由MOS管(Md和Mc2)轉化後的電流；電流傳輸 模塊CV的輸出信號類型為電流，記為IcTRL，其表達式為
"^ctrl =(An1 + gm.MGl^Nl ，AlM2 + ^m.MG2^N2 ) ①
在式 中，函數/cv(a，b)由電流傳輸模塊CV的電路實現決定，可以是
加減乘除等數學運算。該函數擁有兩個自變量，對照受控等效電路模塊的 電路結構，兩個自變量分別為第一輸入電路和第二輸入電路的輸出電流； 電流傳輸沖莫塊CV輸出電流Ictrl的流向需要和MOS管Ms的類型匹配； 當MOS管Ms為PMOS管時，電流傳輸模塊CV的輸出電流IcTRL需要流 入MOS管Ms的源端，最後進入運算放大器Al的輸出端，經由運算放大 器Al的內部電路流到接地端GND;當MOS管Ms為NMOS管時，電流 傳輸模塊CV的需要接受從MOS管Ms源端流出的電流，該電流是從運算 放大器A1的輸出端流出，並由運算放大器A1的內部電路從電源Fdd荻 得。
MOS管Mc的設計要求為MOS管Mc工作在飽和區；受控等電阻 的輸入電壓信號加載在Mc管的柵端；MOS管Mc的源端連接到固定電位； 利用飽和區MOS管的V-I特性，MOS管Mc將輸入電壓信號轉換為電流 信號，以便後續電路進行處理。限制最大阻值的電流源Ic (IC1、 IC2)的^:計要求為電流源Ic (IC1、 IC2)的輸出電流為常數；電流源Id或Ic2可以分別i文入第一或第二輸入電 路中，以確定變第一或第二輸入電路的最小輸出電流，進而確定電流傳輸 模塊CV輸出電流IciRL的最小值；電流源Ic也可以放置在電流傳輸模塊
CV之後，直接確定流過MOS管Ms的電流的最小值。
當受控電阻生成電路的輸入信號為電壓信號時，首先經過MOS管 Mc將電壓信號轉換為電流信號。由於MOS管Mc工作再飽和區，經由 MOS管Mc轉換後的輸入電流信號為
formula see original document page 11 ②
如果受控等效電阻模塊的輸入信號為電流信號時，則不需要進行上述 轉換，可直接將輸入的電流信號傳遞都後續電路中進行處理。
根據受控等效電阻模塊接入端的電壓來決定MOS管Mr的美型。記受 受控等效電阻模塊的等效電阻的兩個接入端為A和B,其電壓為Fa和 並令^>&。當Fa>|Fth，mr|， MOS管Mr逸捧PMOS管，並且Mr管的源 端和A端相連；當Fdd-Fb叫Fth，mr卜MOS管Mr逸捧NMOS管，並且 MOS管Mr的源端和B端相連。
在確定了 MOS管MR的類型之後，需要選擇與W目同類型的MOS管 作為MOS管Ms。根據MOS管Ms的類型，可以得到流經MOS管Ms的 電流方向。當MOS管Ms為PMOS管時，電流需要從MOS管Ms的源端 流入，最後進入運算放大器Al的輸出端，經由運算放大器Al的內部電 路流到接地端GND;當MOS管Ms為NMOS管時，電流需要從MOS管 Ms源端流出，該電流是從運算放大器A1的輸出端流出，並由運算放大器 Al的內部電路從Fdd荻得。在確定了流經MOS管Ms電流的流向後，需 要調整電流傳輸模塊CV的電路結構，使得其輸出電流ICTRL的流向和流經 MOS管Ms電流的流向一致。
由於MOS管Ms的源端和運算放大器Al的反向輸入端相連。在CMOS 工藝中，MOS管的柵端為高阻抗，當輸入信號為電流^t式時，經電流傳 輸模塊CV轉換後的或不經電流傳輸模塊CV轉換的受控等效電阻模塊的 輸入電流信號都將流過MOS管Ms;當輸入信號為電壓模式時，經由MOS管Mc從輸入電壓信號轉換過來的電流信號無論經電流傳輸模塊CV轉換 後的或不經電流傳輸模塊CV轉換都將流過MOS管Ms。由於MOS管 Ms採用二極體連接，因此可以認為其工作在飽和區，根據飽和區MOS管 的V-I特性，可以計算出MOS管Ms的柵源電壓為
K|= _2 "CTRL_I ③
由於經由MOS管Ms，運算放大器Al形成了一個閉環系統。又因為 運算放大器Al的同向輸入端和MOS管MR的源端相連以及運算放大器 Al的反向輸入端和MOS管Ms的源端相連，根據閉環系統中運算放大器 同向輸入端和反向輸入端虛短的特性，MOS管Mr和MOS管Ms擁有相 同的源端電壓。另外由於運算放大器Al的輸出端和MOS管Ms的柵端(漏 端)以及MOS管Mr的柵端以及相連，所以MOS管Mr和MOS管Ms 擁有相同的柵端電壓，即MOS管Mr和MOS管Ms擁有相同的柵源端電
壓「gs,mr = 「gs,ms。
由於MOS管Mr和MOS管Ms擁有相同的器件類型和襯底連接方式， 因此工藝誤差和體效應對他們的器件參數有相同的影響，從而使得MOS 管Mr和MOS管Ms擁有相同的閾值電壓rTH,MR=FrH,Ms。
由於MOS管MR工作在線性區或深度線性區，其漏源等效電阻的表達 式為
"ds,MC =
CTRL
若電流源Ic添加在第一或第二輸入電路中，則式①改寫為
(CTRL
根據式 計算出的新的Ictrl，利用式④可以計算出添加電流源Ic後 的受控等效電阻的阻值。若電流源Ic添加在電流傳輸模塊CV之後，則式④改寫為:
(『A)鵬V2//C0X(/CTRL+/C)
實施例l
本實施例的受控等效電阻衝莫塊如圖l所示。
第一輸入電路包含第一控制輸入電流(I肌)和用於將第一控制輸入
電壓(Vjni )轉化為電流信號的第三MOS電晶體MC1。第三MOS管MC1 工作在飽和區，其柵極接收外部第一控制輸入電壓(V肌)。
第二輸入電路包含第二控制輸入電流(iw2)和用於將第二控制輸入 電壓(Vin2)轉化為電流信號的第四MOS電晶體MC2。第三MOS管MC2
工作在飽和區，其柵極接收外部第二控制輸入電壓(ViN2)。
第一輸入電路和第二輸入電路的輸出電流流入電流傳輸模塊的兩個 輸入端，電流傳輸模塊根據自身電路結構決定的傳輸函數/cv(a,b)處理兩個
輸入電流信號，並產生輸出電流Ictol。
Ictrl的電流方向為流出電流傳輸
模塊cv。
第一 PMOS管Ms的源極連接電流傳輸模塊CV的輸出端，柵極連接 漏極。
用於產生等效阻值的第二 PMOS管MR，其源極和漏極作為等效電阻 的兩個4妄入端。
運算放大器Al的同向輸入端連接第二 PMOS管Mr的源板，反向輸 入端連接第一 PMOS管Ms的源極，輸出端連接第二 PMOS管MR的柵極 和第一 PMOS管Ms的漏極。
實施例2
本實施例的受控等效電阻模塊如圖2所示。
在實施例1的基礎上，分別在第一輸入電路和第二輸入電路中添力口恆
定電流源Ici和Ic2實施例3
本實施例的受控等效電阻模塊如圖3所示。
在實施例1的基礎上，在電流傳輸模塊CV之後添加恆定電流元Ic。 實施例4
本實施例的受控等效電阻才莫塊如圖4所示。
第一輸入電路包含第一控制輸入電流(I肌)和用於將第一控制輸入 電壓(V肌)轉化為電流信號的第三MOS電晶體MC1。第三MOS管MC1 工作在飽和區，其柵極接收外部第一控制輸入電壓(V肌)。
第二輸入電路包含第二控制輸入電流(Ijn2)和用於將第二控制輸入
電壓(Vin2)轉化為電流信號的第四MOS電晶體MC2。第三MOS管MC2 工作在飽和區，其柵極接收外部第二控制輸入電壓(VrN2)。
第 一輸入電路和第二輸入電路的輸出電流流入電流傳輸模塊的兩個 輸入端，電流傳輸模塊根據自身電路結構決定的傳輸函數/cv(a,b)處理兩個
輸入電流信號，並產生輸出電流Ictrl。
Ictrl的電流方向為流出電流傳輸
模塊cv。
第一 NMOS管Ms的源極連接電流傳輸模塊CV的輸出端，柵極連接 漏極。
用於產生等效阻值的第二NMOS管MR,其源極和漏極作為等效電阻 的兩個接入端。
運算放大器Al的同向輸入端連接第二NMOS管Mn的源極，反向輸 入端連接第一PMOS管Ms的源極，輸出端連接第二NMOS管Mr的柵板 和第一 NMOS管Ms的漏極。
實施例5
本實施例的受控等效電阻模塊如圖5所示。
在實施例4的基礎上，分別在第一輸入電路和第二輸入電路中添加恆
定電it源Ici和Ic2實施例6
本實施例的受控等效電阻模塊如圖6所示。
在實施例4的基礎上，在電流傳輸模塊CV之後添加恆定電流元Ic。
權利要求
1、一種受控等效電阻模塊，其特徵在於包括一個為模塊供電的電源(VDD)；一個接地端(GND)；一電流方向為流入受控等效電阻模塊的第一輸入電路；一電流方向為流出受控等效電阻模塊的第二輸入電路；一接收第一、第二輸入電路的輸出電流信號並調整其電流方向和大小後輸出控制電流的電流傳輸模塊(CV)；一用於產生等效阻值控制電壓的第一PMOS管(MS)，第一PMOS管(MS)的源極連接電流傳輸模塊(CV)的輸出端，柵極連接漏極；一用於產生等效阻值的第二PMOS管(MR)，其源極和漏極作為等效電阻的兩個接入端；一運算放大器(A1)，其同向輸入端連接第二PMOS管(MR)的源極，反向輸入端連接第一PMOS管(MS)的源極，輸出端連接第二PMOS管(MR)的柵極和第一PMOS管(MS)的漏極；第一輸入電路或第二輸入電路接收外部控制信號，經過電流傳輸模塊(CV)生成響應的控制電流。
2、 根據權利要求1所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於所述的 第一輸入電路包括一用於將第一控制輸入電壓(V肌)轉化為電流信號的 第三MOS電晶體(Ma)和第一控制輸入電流(1^);第二輸入電路包 括一用於將第二控制輸入電壓(Vin2)轉化為電流信號的第四MOS晶體 管(MC2)和第二控制輸入電流(Im2);第三MOS管(MC1)和第四MOS 電晶體(MC2)工作在飽和區，其柵極接收外部控制信號。
3、 根據權利要求1所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於所述的 第一輸入電路中、第二輸入電路中和電流傳輸才莫塊(CV)之後的至少一 處設有用於限制受控等效電阻最大阻值的恆定電流源(IC1、 IC2、 Ic)。
4、 根據權利要求2所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於第一控 制輸入電壓(V肌)、第二控制輸入電壓(V脫)、第一控制輸入電流(I肌) 和第二控制輸入電流(I恥)單獨作用以控制受控電阻阻值的大小；或當多個輸入信號同時存在時，第一控制輸入電流(I肌)和第一控制輸入電壓(V肌)經第三MOS電晶體(MC1)轉化的電流信號之間為加和關係，以產生第一輸入電路的輸出電流；第二控制輸入電流(IrN2)和第二控制輸入電壓(v脫)經第四MOS電晶體(MC2)轉化的電流信號之 間為加和關係，以產生第二輸入電路的輸出電流；電流傳輸模塊(CV)對第一輸入電路的輸出電流和第二輸入電路的輸出電流之間進行運算產生控制等效電阻阻值的控制電流(Ictrl)。
5、 根據權利要求l-4任一所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於 所述的運算放大器為差分輸入單端輸出的差分放大器。
6、 一種受控等效電阻模塊，其特徵在於包括 一個為模塊供電的電源(VDD); 一個接地端(GND);一電流方向為流入受控等效電阻模塊的第 一輸入電路；一電流方向為流出受控等效電阻模塊的第二輸入電路；一接收第一、第二輸入電路的輸出電流信號並調整其電流方向和大小 後輸出的電流傳ll^莫塊(CV);一用於產生等效阻值控制電壓的第一NMOS管(Ms)，第一NMOS 管(Ms)的源極連接電流傳輸模塊(CV)的輸出端，柵極連接漏極；一用於產生等效阻值的第二NMOS管(MR)，其源極和漏極作為等 效電阻的兩個接入端；一運算放大器(Al)，其同向輸入端連接第二NMOS管(MR)的源 極，反向輸入端連接第一NMOS管(Ms)的源極，輸出端連接第二NMOS 管(MR)的柵極和第一NMOS管(Ms)的漏極；第一輸入電路或第二輸入電路接收外部控制信號，經過電流傳輸模塊 (CV)生成響應的控制電流。
7、 根據權利要求6所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於所述的 第一輸入電路包括一用於將第一控制輸入電壓(V加)轉化為電流信號的 第三MOS電晶體(MC1)和第一控制輸入電流(Iini);第二輸入電路包 括一用於將第二控制輸入電壓(V脫)轉化為電流信號的第四MOS晶體 管(MC2)和第二控制輸入電流(Iin2 );第三MOS管(MC1)和第四MOS 電晶體(MC2)工作在飽和區，其柵極接收外部控制信號。
8、 根據權利要求6所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於所述的 第一輸入電路中、第二輸入電路中和電流傳輸模塊(CV)之後的至少一 處設有用於限制受控等效電阻最大阻值的恆定電流源(IC1、 IC2、 Ic)。
9、 根據權利要求6所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於第一控制輸入電壓(V肌)、第二控制輸入電壓(ViN2 )、第一控制輸入電流(I肌)和第二控制輸入電流(l脫)單獨作用以控制受控電阻阻值的大小；或當多個輸入信號同時存在時，第一控制輸入電流(I冊)和第一控 制輸入電壓(V朗)經第三MOS電晶體(MC1)轉化的電流信號之間為加 和關係，以產生第一輸入電路的輸出電流；第二控制輸入電流(Iin2)和 第二控制輸入電壓(ViN2)經第四MOS電晶體(MC2)轉化的電流信號之 間為加和關係，以產生第二輸入電路的輸出電流；電流傳輸模塊(CV)對第一輸入電路的輸出電流和第二輸入電路的輸出電流之間進行運算產生控制等效電阻阻值的控制電流(Ictrl)。
10、 根據權利要求6-9任一所述的受控等效電阻模塊，其特徵在於 所述的運算放大器為差分輸入單端輸出的差分放大器。
全文摘要
本發明提供一種受控等效電阻模塊，包括產生受控電阻的MOS管MR；產生等效阻值控制電壓的MOS管MS；鎖定MOS管MR和MOS管MS源端電壓的運算放大器A1；調整輸入電流信號方向和大小的電流傳輸模塊CV；將輸入電壓信號轉變為電流信號的MOS管MC；限制最大阻值的電流源IC。該等效電阻模塊受輸入電壓或輸入電流的控制的改變等效MOS電阻，解決了現有MOS電阻的等效阻值受工藝誤差和體效應等影響，等效阻值控制不精確的技術難題。
文檔編號H03K19/094GK101534118SQ20091009767
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月16日 優先權日2009年4月16日
發明者何樂年, 寧志華, 憶 王, 邵亞利 申請人:浙江大學