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具有可调节电路阈值的输入电路

阅读：1004发布：2021-02-24

IPRDB可以提供具有可调节电路阈值的输入电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且输入电路,它具有一个输出电压(V)的、受参考电压(Ref)控制的电压源(3至6),该输出电压等于n倍的参考电位(Ref);及具有一个信号输入端(E)和一个信号输出端(A)的缓冲电路(1、2),它由可控制电压源(3至6)供电。，下面是具有可调节电路阈值的输入电路专利的具体信息内容。

1．输入电路，具有：一个用于输出电压(V)的受参考电压(Ref) 控制的电压源(3或6)，该输出电压等于n倍的参考电位(Ref)； 及具有一个信号输入端(E)和一个信号输出端(A)的缓冲电路(1、 2)，它由可控制电压源(3至6)供电。

2．根据权利要求1的输入电路，其中缓冲电路(1、2)具有一个 第一导电类型的第一晶体管(1)及一个第二导电类型的第二晶体管 (2)，它们的控制端子彼此相连接，及它们的控制路段彼此串联在 可控制电压源(3至6)上。

3．根据权利要求1或2的输入电路，其中n等于由可控制电压源 提供的电压与缓冲电路(1、2)的阈值电压之比。

4．根据权利要求1或2的输入电路，其中在可控制电压源(3至 6)上至少连接了另一个缓冲级(1’、2’；1”、2”)。

说明书全文

本发明涉及一种输入电路。

尤其是在集成数字电路中经常需要使输入信号电平及由此电路 阈值与一个外部输入的输入信号相匹配。为此目的，经常使用具有可 调节电路阈值的输入电路。这种输入电路通常作成差分放大电路，其 中在一个输入端上连接输入信号，及在另一输入端上连接用于控制电 路阈值的可变参考电位。在此情况下其缺点是，通过差分放大电路流 过一静态电流，在譬如使用多个这样的输入电路时这将引起很大的集 成电路最小电流损耗。

因此本发明的任务在于，给出一种具有可调节电路阈值的输入电 路，其中将流过很小的静态电流。

该任务将通过权利要求1中的输入电路来解决。本发明构思的结 构及进一步构型是各从属权利要求的主题。

根据本发明，一个输入电路包括：一个输出电压的受参考电压控 制的电压源，输出电压等于几倍的参考电位；及一个具有信号输信同 端的缓冲电路，它由可控制电压源供电。

因此，可能以任意方式通过参考电压的变化来调节位于缓冲电路 上对其供电的电压及由此缓冲电路的阈值电压。最好，该缓冲电路具 有尽可能小的、或没有静态电流。在此情况下，作为缓冲电路可采用 通常的逻辑电路及各种形式的专用门电路。作为可控制电压源，尤其 是采用放大电路或可控电压调节器，它们由于工作频率低可实现很小 的总电流损耗。

最好，缓冲电路设有一个第一导电类型的第一晶体管及一个第二 导电类型的第二晶体管。在这两个晶体管中，其控制端子总是相互连 接，而其控制路段彼此与可控制电压源相串联。这种缓冲电路的特点 是，它仅需要很小的电路成本及实际上不具有静态电流。

在本发明的一个进一步构型中，n等于由可控制电压源输出的电 压与缓冲电路阈值电压之比。由此可以作为：阈值电压等于参考电 压，及由此可能以简单方式通过参考电压、并譬如从外部来确定阈值 电压。

最后，至少可在可控制电压源上连接另一个缓冲级。这种情况的 优点是，可控制电压源被多个输入端使用，因此每个输入端的静态电 流值可减小。

以下将借助附图中的唯一示图所表示的实施示例来详细描述本 发明。

在该附图中所示的实施例中设有一个作为缓冲电路的、具有两个 MOS场效应晶体管1及2的反相电路。在此情况下，晶体管1、2中的 管1是P沟道型的，而另一管2是N沟道型的。在晶体管1及2中， 其各个栅极端子彼此与一个输入端E相连接。两个晶体管1、2的漏 极端子同样地彼此相连接并与一个输出端A相连接。晶体管1的源极 端子连接到可控制电压源的一个输出端，该输出端输出电压V。

可控制电压源由另外一个P沟道型的MOS场效应晶体管3构成。 在晶体管3中，其源极端子连接于一个电源电压U的正极，其漏极与 晶体管1的源极端子相连接。缓冲级的晶体管2的源极端子在此情况 下与电源电压U的负极相连接。

晶体管3的栅极端子连接到具有很小电流损耗的运算放大器4的 输出端，该运算放器由电源电压U供电。在运算放大器4的非反相输 入端上连接参考电压Ref。通过一个分压器的相应参数设定来调节比 值n，该比值等于电压V与参考电压Ref之比。该分压器由连接在晶 体管3的漏极端子与运算放大器4的反相输入端之间的一个电阻5及 连接在运算放大器4的该输入端和电源电压U的负极之间的一个电阻 6组成。对于比值n有：

n=1+(R5/R6)=V/Ref    (1) 式中R5为电阻5的值及R6为电阻6的值。

在该实施例中，晶体管1或2具有基本相同(彼此对称)的特性， 因而，缓冲级的阈值电压S约为缓冲级供电电压的一半。因此有：

S=V/2                (2)

所以参考电压Ref等于阈值电压S，由式(1)及(2)得到：

Ref=S=V/n=V/2        (3)

及由此：    n=2。

在晶体管1和2的不对称选取时，阈值电压相应改变并由此使电 压V和阈值S的比值改变。为了仍作到参考电压Ref等于阈值电压S， 必须n相应地改变，n=V/S。

最后在该实施例中，电压V还供给另外两个相同的缓冲级。这两 个另外缓冲级的每个各包括两个MOS场效应晶体管1’和2’及1”和 2”，它们以晶体管1和2与一输入端E相同的连接方式与另外输入端 E’及E”相应地连接，并与一输出端A相同的连接方式与另外输出端A’ 及A”相应地连接。因为这些缓冲级的静态电流损耗是可忽略的，所 以可通过可控制电源的很小静态电流来确定整个的静态电流损耗。

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