专利名称：具有偏置控制电路的集成电路器件及其操作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种集成电路器件及其操作方法，更具体地说，涉及具有偏置控制电路的集成电路器件及其操作方法。
背景技术：
通常，具有两级或者多级的运算放大器(OP-AMP)使用补偿电容来提供稳定性。例如，图1示出了包括放大器110、开关120、和负载130的传统源极驱动器电路100，其结构如图所示。放大器110放大输入并且通过开关120产生输出给负载130。可以将放大器110设计为在特定频率特性和相位特性内具有恒定转换速率(slew rate)和稳定性。因此，可以将放大器110设计来驱动负载130。随着负载130增加，频率和相位特性可能变差。不幸的是，这可导致DC电流消耗的增加。
发明内容
根据本发明的某些实施例，一种集成电路器件包括产生输出电压的放大器电路。一种偏置控制电路被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生偏置控制电压或者输出电压。输出级驱动器电路响应于在偏置控制电路的输出端处产生的电压。
在另一个实施例中，输出级驱动器电路包括图腾柱(totem-pole)输出级驱动器。
在又一个实施例中，响应于偏置控制电压而通过输出级驱动器电路产生的输出电流小于响应于输出电压而通过输出级驱动器电路产生的输出电流。
在又一个实施例中，所述集成电路还包括可被操作以响应于控制信号的开关和经过所述开关连接到输出级驱动器电路的负载。所述偏置控制电路被配置来当所述开关响应于控制信号而处于开路状态时在其输出端产生偏置控制电压，而当所述开关响应于控制信号而处于闭合状态时在其输出端产生输出电压。
在另外实施例中，所述集成电路器件包括产生第一和第二输出电压的放大器电路。第一偏置控制电路被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生第一偏置控制电压或第一输出电压。第二偏置控制电路被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生第二偏置控制电压或第二输出电压。输出级驱动器电路响应于在第一和第二偏置控制电路的输出端处产生的电压。
在另外实施例中，响应于第一和第二偏置控制电压通过输出级驱动器电路所产生的输出电流小于响应于第一和第二输出电压通过输出级驱动器电路所产生的输出电流。
在另外的实施例中，所述输出级驱动器电路包括图腾柱输出级驱动器。
在另外的实施例中，图腾柱输出级驱动器包括响应于在第一偏置控制电路的输出端处的电压的PMOS晶体管和响应于在第二偏置控制电路的输出端处的电压的NMOS晶体管。
在另外的实施例中，第一偏置控制电压大于第一输出电压而第二偏置控制电压小于第二输出电压。
在另外的实施例中，所述集成电路器件还包括可被操作以响应于控制信号的开关和经过所述开关连接到输出级驱动器电路的负载。第一和第二偏置控制电路被配置来当所述开关响应于控制信号而处于开路状态时分别在其输出端产生第一和第二偏置控制电压，而当所述开关响应于控制信号而处于闭合状态时分别在其输出端产生第一和第二输出电压。
虽然上面主要对于集成电路器件闪速存储器的器件实施例描述了本发明，但是应该理解本发明并不限于此实施例，其还可以体现为操作该集成电路器件的方法。
当结合附图进行阅读下面关于本发明具体实施例的详细描述，本发明的其它特点将变得更加容易被理解，其中图1示出了传统源极驱动器电路的框图；图2示出了根据本发明的某些实施例的负载驱动系统的框图；图3示出了根据本发明的其它实施例的负载驱动系统的电路示意图；和图4示出了根据本发明的某些实施例的图2和图3的负载驱动系统的操作的波形图。
具体实施例虽然可以对本发明进行各种形式修改和替换，但是通过附图中的例子示出了其具体实施例并且将在下面详细说明。但是应该理解，不存在将本发明限于所公开的特定形式的意图，相反地，本发明覆盖落在由权利要求所定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等效、和替换。在整个附图的说明中相同的附图标记表示相同的元件。
如在此处使用的，除非特别指出否则没有单复数的区别。还应该理解在本说明书中的术语“包括”、“包含”指示所陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或零件的存在，但是并不排除其额外的一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件和/或零件的存在。应该理解当指示元件被“连接”或“耦合”到另一个元件时，其可以是直接连接或耦合到其它元件或者存在中间元件。而且，在此处所使用的“连接的”或“耦合的”可以包括无线连接或耦合。如在此处使用的，术语“和/或”包括一个或多个关联列出项目的任何以及所有组合。
除非被定义，在此处所使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属于的技术领域的一个普通技术人员通常所能理解的相同的含意。还应该理解，应该将诸如在通常使用的词典中被定义的那些术语理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含意一致的含意，除非在这里明确地被定义否则不应该以理想的或过于刻板的方式对所述术语进行理解。
图2示出了根据本发明的某些实施例的负载驱动系统200的框图。该负载驱动系统包括放大器210、开关220、和负载230。可以根据控制信号SW的逻辑状态来将开关220开路或闭合。如果开关220是闭合的，则将放大器210的输出施加到负载230。如果开关是开路的，则不将放大器的输出施加给负载230。
根据本发明的某些实施例，放大器210包括运算跨导放大器(Operational Transconductance Amplifier，OTA)211、偏置控制单元212、和输出单元213。OTA 211在其一个或多个输出端产生至少一个放大的信号/电压。偏置控制单元212被配置来响应于开关控制信号SW在其输出端产生偏置控制电压或者至少一个发大的信号。输出单元213被配置来响应于从偏置控制单元212输出的信号/电压而产生输出信号OUTPUT。根据本发明的某些实施例，输出单元213可以包括图腾柱(totem-pole)输出级驱动器电路。
有利地，可以根据负载230是否耦合到放大器210的输出端而将输出单元213进行不同的偏置。通过当将负载230从放大器210断开时适当地偏置输出单元213，可以减小放大器的电流使用。
图3示出了根据本发明的其它实施例的负载驱动系统的电路示意图。如图3所示，偏置控制器212包括第一偏置控制器单元215和第二偏置控制器单元216。输出单元213包括以图腾柱结构排列的晶体管P1和N1。
OTA 211通过VIN+节点接收输入信号INPUT，并且通过VIN-节点接收输出信号OUTPUT作为来自输出单元213的反馈信号。OTA 211可以输出第一差动信号/电压VOUT-和第二差动信号/电压VOUT+。第一偏置控制器单元215产生第一偏置信号/电压VB1，并且根据开关控制信号SW的逻辑状态选择性地输出第一差动信号VOUT-或者第一偏置信号/电压VB1。第二偏置控制器单元216产生第二偏置信号/电压VB2，并且根据开关控制信号SW的逻辑状态选择性地输出第二差动信号VOUT+或者第二偏置信号/电压VB2。在本发明的某些实施例中，如果开关控制信号SW在负载230被连接到放大器210的状态中，则将VOUT-和VOUT+输出到输出单元213。如果开关控制信号SW在负载230被从放大器210断开的状态中，则将VB1和VB2输出到输出单元213。在本发明的某些实施例中，VB1＞VOUT-并且VB2＜VOUT+。
如图3所示，输出单元213包括晶体管P1和N1。P1的栅极从第一偏置控制器单元215接收输出信号/电压，以及N1的栅极从第二偏置控制器单元216接收输出信号/电压。
图4示出了根据本发明的某些实施例的图2和3的负载驱动系统的操作的波形图。在将SW信号驱动到高以将负载230经由开关220连接到放大器210之前，由OTA 211放大输入信号INPUT。但是在这种情况下，将偏置信号/电压VB1和VB2施加给输出单元213。结果是，在输出单元213中的输出电流Iout相对较小。此时没有将输出信号/电压OUTPUT传输到负载230。当将SW信号驱动到高以将负载230经由开关220连接到放大器210时，将差动信号VOUT-和VOUT+施加到输出单元230。此时，将输出信号/电压OUTPUT传输到负载230。结果是，在输出单元213中的输出电流Iout相对较大。根据本发明的某些实施例，通过输出单元213的电流Iout基于开关信号SW的逻辑状态而不同。
在本发明的某些实施例中，OTA 211可不产生VOUT+。在这种情况下，第二偏置控制器216可以将恒定的偏置施加于输出单元213的晶体管N1。对于图3，负载驱动系统的操作保持相同除了恒定信号/电压VB3由第二偏置控制器216产生并且被施加于输出单元213的晶体管N1之外。信号/电压的关系如下VB1＞VOUT-并且VB2＜VB3。
在详细描述的结论中，应该注意只要基本不偏离本发明的原理就可以对优选实施例进行许多变化和修改。所有这些变化和修改都应该被认为包括在如所附权利要求所阐明的本发明的范围之内。
本申请要求于2004年12月17日提交的韩国专利申请第2004-0107996号的优先权和权益，在此引用其整个内容作为参考。
权利要求
1.一种集成电路器件，包括放大器电路，产生输出电压；偏置控制电路，被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生偏置控制电压或者输出电压；和输出级驱动器电路，响应于在所述偏置控制电路的输出端产生的电压。
2.根据权利要求1所述的集成电路器件，其中所述输出级驱动器电路包括图腾柱输出级驱动器。
3.根据权利要求1所述的集成电路器件，其中响应于所述偏置控制电压而通过所述输出级驱动器电路产生的输出电流小于响应于所述输出电压而通过所述输出级驱动器电路产生的输出电流。
4.根据权利要求1所述的集成电路器件，还包括开关，可被操作来响应于控制信号；和负载，经过所述开关连接到所述输出级驱动器电路；其中所述偏置控制电路被配置来当所述开关响应于控制信号而处于开路状态时在其输出端产生偏置控制电压，并被配置来当所述开关响应于控制信号而处于闭合状态时在其输出端产生输出电压。
5.一种集成电路器件，包括放大器电路，产生第一和第二输出电压；第一偏置控制电路，被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生第一偏置控制电压或第一输出电压；第二偏置控制电路，被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生第二偏置控制电压或第二输出电压；和输出级驱动器电路，响应于在第一和第二偏置控制电路的输出端处产生的电压。
6.根据权利要求5所述的集成电路器件，其中响应于第一和第二偏置控制电压通过所述输出级驱动器电路而产生的输出电流小于响应于第一和第二输出电压通过所述输出级驱动器电路而产生的输出电流。
7.根据权利要求6所述的集成电路器件，其中所述输出级驱动器电路包括图腾柱输出级驱动器。
8.根据权利要求7所述的集成电路器件，其中所述图腾柱输出级驱动器包括响应于在第一偏置控制电路的输出端处的电压的PMOS晶体管和响应于在第二偏置控制电路的输出端处的电压的NMOS晶体管。
9.根据权利要求8所述的集成电路器件，其中所述第一偏置控制电压大于所述第一输出电压而所述第二偏置控制电压小于所述第二输出电压。
10.根据权利要求5所述的集成电路器件，还包括开关，可被操作来响应于控制信号；和负载，经过所述开关连接到所述输出级驱动器电路；其中所述第一和第二偏置控制电路被配置来当所述开关响应于控制信号而处于开路状态时分别在其输出端产生第一和第二偏置控制电压，而当所述开关响应于控制信号而处于闭合状态时分别在其输出端产生第一和第二输出电压。
11.一种操作集成电路器件的方法，包括产生输出电压；根据控制信号的状态在偏置控制电路的输出端产生偏置控制电压或者输出电压；和使用在偏置控制电路的输出端产生的电压来驱动输出级驱动器电路。
12.根据权利要求11所述的方法，其中响应于偏置控制电压而通过输出级驱动器电路产生的输出电流小于响应于输出电压而通过输出级驱动器电路产生的输出电流。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括当开关响应于控制信号而处于开路状态时在偏置控制电路的输出端产生偏置控制电压；以及当开关响应于控制信号而处于闭合状态时在偏置控制电路的输出端产生输出电压。
14.一种操作集成电路器件的方法，包括产生第一和第二输出电压；根据控制信号的状态在第一偏置控制电路的输出端产生第一偏置控制电压或第一输出电压；根据控制信号的状态在第二偏置控制电路的输出端产生第二偏置控制电压或第二输出电压；和使用在第一和第二偏置控制电路的输出端处产生的电压来驱动输出级驱动器电路。
15.根据权利要求14所述的方法，其中响应于第一和第二偏置控制电压通过输出级驱动器电路所产生的输出电流小于响应于第一和第二输出电压通过输出级驱动器电路所产生的输出电流。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一偏置控制电压大于所述第一输出电压而所述第二偏置控制电压小于所述第二输出电压。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括当所述开关响应于控制信号而处于开路状态时分别在第一和第二偏置控制电路的输出端产生第一和第二偏置控制电压；以及当所述开关响应于控制信号而处于闭合状态时分别在第一和第二偏置控制电路的输出端产生第一和第二输出电压。
全文摘要
一种集成电路器件，包括产生输出电压的放大器电路。一种偏置控制电路被配置来根据控制信号的状态在其输出端产生偏置控制电压或者输出电压。输出级驱动器电路响应于在所述偏置控制电路的输出端处产生的电压。
文档编号H03F3/42GK1801602SQ20051002294
公开日2006年7月12日 申请日期2005年12月19日 优先权日2004年12月17日
发明者禹宰赫, 郑圭荣 申请人:三星电子株式会社