专利名称：具有零消耗电流及稳定输出的改良型运算放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有零消耗电流及稳定输出的改良型运算放大器，特别是关于一种不作用时可达到不消耗电流及具有一稳定的输出的改良型运算放大器。
由于集成电路制造技术的发展，其所能执行的运算有愈来愈复杂的趋势，但其体积却日益缩小，如各种微控制器、数字模拟讯号转换器、存储器等皆有其应用，而其中基本的运算放大器电路(OPAMP)，更是一种集成电路晶片中广泛利用的基础电路。
如图1所示，其为一典型的运算放大器电路，可由一互补式金氧半导体(CMOS)所构成，其主要具有一差动放大器电路10及一反向输出缓冲级电路20，一般皆有一正向输入端IP、一反向输入端IN、一外加偏压输入端AVB及一输出端01，其中，该差动放大器电路10是由M1～M5的半导体开关所构成，并连接有该正向输入端IP及该反向输入端IN，而该反向输出缓冲级电路20则是在参考电压与接地端GND之间连接有M6及M7的半导体开关所形成，且在该M6及M7的半导体开关之间具有一输出端01，同时，令该外加偏压输入端AVB的输入偏压讯号可连接至该差动放大器电路10及该反向输出缓冲级电路20中，并可控制该M7的半导体开关的导通状态，以形成一个具有比例输出的运算放大器的作用。而由于该运算放大器在许多电子产品中都有其应用，尤其对于可携式的产品而言，如移动电话、笔记型电脑、个人数位助理等现代产品当中，由于在电池有限的电压及电流的供应下，内部电子零件的耗电性变得相当重要，只要其中电路的耗电性得以降低，其电池使用的寿命便可增长，但由于现有的运算放大器电路在不动作时仍然具有电流泄漏的作用产生，并不能达到完全不消耗电流的目的，但其却是集成电路中占有大部分的基本电路，因此其累积所消耗的电流量相当可观，而足以使有限的电源的使用寿命因而减短，进而造成产品的实用性降低。
有鉴于上述现有的运算放大器在不动作时仍具有消耗电流的特性，是以，创作者以从事相关行业多年的经验，积极研究开发，终于创制出本实用新型的具有零消耗电流及稳定输出的改良型运算放大器。
依据上述，本实用新型的主要目的，是在于提供一种在运算放大器电路不动作时可具有零消耗电流的特性，并能在其输出端保持一稳定的讯号产生的运算放大器。
根据本实用新型的改良型运算放大器，其主要特征在于，在反向输出缓冲级电路内增加有一个第二反向开关及一个第二正向开关，并由一控制偏压输入端控制该第二反向开关及第二正向开关的导通与否，令该第二反向开关连接于一参考电压与该第一反向开关之间，而该第二正向开关则连接于输出端与接地端之间；当该控制偏压输入端的输入为低压、而外加偏压输入端为高压时，该第二反向开关为导通状态，而该第二正向开关为不导通状态，使该运算放大器具有正常的功能；而当该控制偏压输入端的输入为高压、而外加偏压输入端为低压时，该第二反向开关为不导通状态，而该第二正向开关为导通状态，可令该运算放大器不动作，且不消耗电流，同时使其输出端能维持一低压状态的输出。
为了对本实用新型的目的、特征及所采用的技术手段、功效有更进一步的了解，兹例举一较佳实施例并配合
如下附图的简要说明图1是现有的一种运算放大器电路示意图。
图2是本实用新型的运算放大器电路示意图。
附图中的引用数号10差动放大器电路20反向输出缓冲级电路M1半导体开关M2半导体开关M3半导体开关 M4 半导体开关M5半导体开关M6半导体开关(第一反向开关)M7 半导体开关(第一正向开关)M8半导体开关(第二正向开关)M9 半导体开关(第二反向开关)IP正向输入端 IN 反向输入端 01输出端AVB 外加偏压输入端 AVB1控制偏压输入端 GND 接地端请参考图2所示，这是本实用新型的运算放大器电路结构示意图。其主要是由一差动放大器电路10及一反向输出缓冲级电路20所构成；其中该差动放大器电路10，是由M1～M5的半导体开关所构成，并连接有正向输入端IP及反向输入端IN，此部分与现有的运算放大器相同，于此不再赘述。及一反向输出缓冲级电路，其除了具有原先在参考电压与接地端GND之间连接有第一反向开关M6及第一正向开关M7的半导体开关外，是增加有一第二反向开关M9及一个第二正向开关M8，并由一控制偏压输入端AVB1以控制该第二反向开关M9及第二正向开关M8的导通与否，其中，该第二反向开关M9是连接于该参考电压与该第一反向开关M6之间，而该第二正向开关M8则连接于该输出端01与该接地端GND之间。
应用时，如图2所示，当该控制偏压输入端AVB1的输入为低压(即低电压电平Lo的状态)、而外加偏压输入端AVB为高压(即高压电平Hi的状态)时，该第二反向开关M9为导通状态，而该第二正向开关M8为不导通状态，可使该运算放大器具有正常的使用功能；而当该控制偏压输入端AVB1的输入为高压、而外加偏压输入端AVB为低压时，该第二反向开关M9则为为不导通的状态，而该第二正向开关M8为导能状态，可令该运算放大器形成不动作的状态，此时，该反向输出缓冲级电路20因该第二反向开关M9形成断路的缘故而不消耗电流，另一方面，该输出端01亦能因该第二正向开关M8导通的关系使得其能维持一低压状态的稳定输出。
综上所述，本实用新型是在现有的运算放大器的反向输出缓冲级电路中增加有一第二反向开关及一第二正向开关，并由一控制偏压输入端以控制该第二反向开关及第二正向开关的导通与否，可使该运算放大器选择性地处于正常运作状态及不动作状态之间，其优点在于当该运算放大器处于不动作的状态时，该反向输出缓冲级电路可因第二反向开关形成断路而不消耗电流，而该输出端则可因该第二正向开关的导通而具有一低压状态的稳定输出。
而上述所披露的附图及说明，仅为本实用新型的实施例而已，非以此限定本实用新型的实施范围与样态，举凡应用本实用新型的设计，为熟悉该项技艺的人士所作的其他等效变化或修饰，皆应涵盖在以下本案的权利要求所限定的范围内。
权利要求1．一种具有零消耗电流及稳定输出的改良型运算放大器，是由互补式金氧半导体所构成，其包含有一差动放大器电路及一反向输出缓冲级电路，并具有一正向输入端、一反向输入端、一外加偏压输入端及一输出端，其中，该反向输出缓冲级电路是在参考电压及接地端之间设有一第一反向开关及一第一正向开关，而该第一反向开关是由该差动放大器电路的输出而控制其导通与否，该第一正向开关则由该输入的外加偏压控制其导通与否，并在该第一反向开关及第一正向开关间形成一输出端；其特征在于该反向输出缓冲级电路是增加有一第二反向开关及一第二正向开关，并由一控制偏压输入端以控制该第二反向开关及第二正向开关的导通与否，令该第二反向开关连接于该参考电压与该第一反向开关之间，而该第二正向开关则连接于该输出端与该接地端之间；当该控制偏压输入端的输入为低压、而外加偏压输入端为高压时，该第二反向开关为导通状态，而该第二正向开关为不导通状态，可使该运算放大器具有正常的功能；而当该控制偏压输入端的输入为高压、而外加偏压输入端为低压时，该第二反向开关为不导通状态，而该第二正向开关为导通状态，可令该运算放大器不动作，且不消耗电流，而其输出端亦能维持一低压状态的输出。
专利摘要一种具有零消耗电流及稳定输出的改良型运算放大器,是由互补式金氧半导体所构成,具有一差动放大器电路及一反向输出缓冲级电路;该反向输出缓冲级电路设有一第二反向开关及一第二正向开关 ,当该控制偏压为低压、而外加偏压为高压时,使该运算放大器为正常;而当该控制偏压为高压、而外加偏压为低压时,使该运算放大器不动作,且不消耗电流,同时使其输出端维持一低压状态的输出。
文档编号H03F3/45GK2431680SQ0023293
公开日2001年5月23日 申请日期2000年5月30日 优先权日2000年5月30日
发明者芦世彬 申请人:麦肯积体电路股份有限公司