레일-투-레일 증폭기 document_id 1020100051708

[청구항 1] 차동 입력신호를 입력받아 상기 차동 입력신호의 dc 레벨이 제1 임계치보다 높은 영역에서 증폭 동작을 수행하는 nmos 타입의 증폭부 상기 차동 입력신호를 입력받아 상기 차동 입력신호의 dc 레벨이 제2 임계치 - 상기 제1 임계치보다 높은 값을 가짐 - 보다 낮은 영역에서 증폭 동작을 수행하며, 상기 nmos 타입의 증폭부와 캐스코드 연결된 pmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부; 및 상기 차동 입력신호의 일부 또는 전부에 응답하여 상기 제2 임계치보다 높은 영역에서 상기 pmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부의 전류 경로를 차단하는 적응형 바이어싱부 를 구비하는 레일-투-레일 증폭기 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 차동 입력신호는 진폭이 작은 소신호(small-signal)로, 공통 모드 전압(common-mode voltage) 레벨가지는레일-투-레일 증폭기. [청구항 3] 제1항 또는 제2항에 있어서,상기pmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부와 상기 nmos 타입의 증폭부는하나로딩부를공유하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 4] 차동 입력신호를 입력받아 상기 차동 입력신호의 dc 레벨이 제1 임계치보다 낮은 영역에서 증폭 동작을 수행하는 pmos 타입의 증폭부 상기 차동 입력신호를 입력받아 상기 차동 입력신호의 dc 레벨이 제2 임계치 - 상기 제1 임계치보다 낮은 값을 가짐 - 보다 높은 영역에서 증폭 동작을 수행하며, 상기 pmos 타입의 증폭부와 캐스코드 연결된 nmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부; 및 상기 차동 입력신호의 일부 또는 전부에 응답하여 상기 제2 임계치보다 낮은 영역에서 상기 nmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부의 전류 경로를 차단하는 적응형 바이어싱부 를 구비하는 레일-투-레일 증폭기 [청구항 5] 제4항에 있어서,상기 차동 입력신호는 진폭이 작은 소신호(small-signal)로, 공통 모드 전압(common-mode voltage) 레벨가지는레일-투-레일 증폭기. [청구항 6] 제4항 또는 제5항에 있어서,상기nmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부와 상기 pmos 타입의 증폭부는하나로딩부를공유하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 7] 제1 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 공통 로딩부와, 소오스 바이어스 신호에 응답하여 제2 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제1 싱킹부와, 상기 공통 로딩부와 상기 제1 싱킹부 사이에 구비되어 차동 입력신호를 입력받기 위한 제1 차동입력부를 포함하는 nmos 타입의 증폭부 제3 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 제1 소오싱부와, 제4 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제2 싱킹부와, 상기 제1 소오싱부와 상기 제2 싱킹부 사이에 구비되어 상기 차동 입력신호를 입력받기 위한 제2 차동입력부를 포함하며, 상기 공통 로딩부를 공유하기 위해 상기 공통 로딩부와 상기 제1 차동입력부 사이의 제1 및 제2 노드와, 상기 제2 차동입력부와 상기 제2 싱킹부 사이의 제3 및 제4 노드가 각각 연결된 pmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부; 및 상기 제1 소오싱부를 인에이블시키기 위한 제1 바이어스 신호를 상기 제1 소오싱부에 인가하고, 상기 차동 입력신호 중 어느 하나에 응답하여 상기 제2 싱킹부를 인에이블시키기 위한 제2 바이어스 신호를 상기 제2 싱킹부에 선택적으로 인가하기 위한 적응형 바이어싱부 를 구비하는 레일-투-레일 증폭기 [청구항 8] 제7항에 있어서,상기제1 및 제2 노드와 상기 제3 및 제4 노드 사이에 공통 게이트 증폭소자더 구비하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 9] 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 차동 입력신호는 진폭이 작은 소신호(small-signal)로, 공통 모드 전압(common-mode voltage) 레벨가지는레일-투-레일 증폭기. [청구항 10] 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 적응형 바이어싱부는,상기 소오스 바이어스 신호에 응답하여 상기 제1 바이어스 신호를 상기 제1 소오싱부로 인가하기 위한 제1 신호 생성부;상기 제1 바이어스 신호를 입력받아 상기 제2 바이어스 신호를 상기 제2 싱킹부에 인가하기 위한 제2 신호 생성부; 및상기 차동 입력신호 중 어느 하나에 응답하여 상기 제2 바이어스 신호를 상기 제2 싱킹부에 선택적으로 인가하기 위한스위칭부를구비하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 11] 제10항에 있어서,상기 제1 신호 생성부는,상기 소오스 바이어스 신호에 응답하여 제5 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제3 싱킹부; 및상기 제1 소오싱부와 전류 미러(current mirror)를 형성하여 상기 제1 바이어스 전류를 소오싱하기 위한제2소오싱부를구비하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 12] 제11항에 있어서,상기 제2 신호 생성부는 상기 제2 소오싱부와 전류 미러를 형성하여 상기 제1 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 제3 소오싱부와, 상기 제2 싱킹부와 전류 미러를 형성하여 상기 제4 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제4 싱킹부를 구비하고,상기 스위칭부는 상기 제3 소오싱부와 상기 제4 싱킹부 사이구비되는레일-투-레일 증폭기. [청구항 13] 소오스 바이어스 신호에 응답하여 제1 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 제1 소오싱부와, 제2 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 공통 로딩부와, 상기 공통 로딩부와 상기 제1 싱킹부 사이에 구비되어 차동 입력신호를 입력받기 위한 제1 차동입력부를 포함하는 pmos 타입의 증폭부 제3 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 제2 소오싱부와, 제4 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제1 싱킹부와, 상기 제2 소오싱부와 상기 제1 싱킹부 사이에 구비되어 상기 차동 입력신호를 입력받기 위한 제2 차동입력부를 포함하며, 상기 공통 로딩부를 공유하기 위해 상기 공통 로딩부와 상기 제1 차동입력부 사이의 제1 및 제2 노드와, 상기 제2 소오싱부와 상기 제2 차동입력부 사이의 제3 및 제4 노드가 각각 연결된 nmos 타입의 폴디드 캐스코드 증폭부; 및 상기 제1 싱킹부를 인에이블시키기 위한 제1 바이어스 신호를 상기 제1 싱킹부에 인가하고, 상기 차동 입력신호 중 어느 하나에 응답하여 상기 제2 소오싱부를 인에이블시키기 위한 제2 바이어스 신호를 상기 제2 소오싱부에 선택적으로 인가하기 위한 적응형 바이어싱부 를 구비하는 레일-투-레일 증폭기 [청구항 14] 제13항에 있어서,상기제1 및 제2 노드와 상기 제3 및 제4 노드 사이에 공통 게이트 증폭소자더 구비하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 15] 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 차동 입력신호는 진폭이 작은 소신호(small-signal)로, 공통 모드 전압(common-mode voltage) 레벨가지는레일-투-레일 증폭기. [청구항 16] 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 적응형 바이어싱부는,상기 소오스 바이어스 신호에 응답하여 상기 제1 바이어스 신호를 상기 제1 싱킹부로 인가하기 위한 제1 신호 생성부;상기 제1 바이어스 신호를 입력받아 상기 제2 바이어스 신호를 상기 제2 소오싱부에 인가하기 위한 제2 신호 생성부; 및상기 차동 입력신호 중 어느 하나에 응답하여 상기 제2 바이어스 신호를 상기 제2 소오싱부에 선택적으로 인가하기 위한스위칭부를구비하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 17] 제16항에 있어서,상기 제1 신호 생성부는,상기 소오스 바이어스 신호에 응답하여 제5 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 제3 소오싱부; 및상기 제1 싱킹부와 전류 미러(current mirror)를 형성하여 상기 제4 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제2 싱킹부구비하는레일-투-레일 증폭기. [청구항 18] 제17항에 있어서,상기 제2 신호 생성부는 상기 제2 싱킹부와 전류 미러를 형성하여 상기 제4 바이어스 전류를 싱킹하기 위한 제3 싱킹부와, 상기 제2 소오싱부와 전류 미러를 형성하여 상기 제3 바이어스 전류를 소오싱하기 위한 제4 소오싱부를 구비하고,상기 스위칭부는 상기 제3 싱킹부와 상기 제4 소오싱부 사이구비되는레일-투-레일 증폭기.