电压电平箝制电路与比较器模块的制作方法
专利名称：电压电平箝制电路与比较器模块的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种电压电平箝制电路以及一种比较器模块，尤其指可以 设置于一集成电路内部的一种电压电平箝制电路以及一种高速比较器模块。
背景技术：
请参考图i,图l表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示(LCD) 面板的一驱动集成电路100与一电路板110的一简化方块示意图，其中，驱 动集成电路100的P型坤十底(P substrate) 120的电压电平处于一正常才喿作 期间中。如图l所示，在驱动集成电路IOO中，由于驱动集成电路100属于 高压的集成电路设计，所以为了确保驱动集成电路100正常运作，P型衬底 120使用一负偏压(例如负16伏特)是常见的方式，而P型衬底120所需要 的该负偏压通过一电荷泵(charge pump) 130来得到。然而，当驱动集成电 路100刚开始启动时，P型村底120所需要的该负偏压尚未形成，而如果一 外部电压源VGL在这时具有一正电压，那么该正电压就会顺向偏压(forward bias ) P型衬底120到N型阱(Nwell ) 122之间的一寄生二极管(parasitic diode) 124,进而产生一栓锁现象(latchup)并且会造成驱动集成电路100 的损坏，请参考图2,图2表示的为依据公知技术的驱动集成电路100与电 路板110的另一简化方块示意图，其中，驱动集成电路100的P型衬底(P substrate) 120的电压电平处于一启动(start-up)操:作期间中。请参考图3,图3表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示面板的 驱动集成电路100与电路板110的又另一简化方块示意图，其中，为了解决 前述的问题，公知技术在驱动集成电路100外部加上一萧基特二极管 (Schottky diode) 140，如此一来，当外部电压源VGL的电压电平大于0. 3 伏特时(亦即当接地电压源AGND小于外部电压源VGL时)，萧基特二极管140 就会被导通而将外部电压源VGL的电压电平箝制住，以进而避免驱动集成电 路100内部的P型衬底120受到过高的顺向偏压而产生栓锁现象，然而，由 于这种公知技术的电路结构需要增加额外的外部元件，所以会有产品成本提
高的问题。发明内容有鉴于此，本发明的目的的一在于提供可以设置于一集成电路内部的一 种电压电平箝制电路以及一种高速比较器模块，以解决上述的问题。依据本发明，其公开一种电压电平箝制电路，设置于一集成电路内部， 该集成电路包含有一寄生二极管，耦接于一第一电压源与一第二电压源之间， 该第二电压源的电压电平于该集成电路的一特定操作期间中并非固定于一预 定电压值。该电压电平箝制电路包含有一开关模块以及一比较器模块，其中， 该开关模块耦接于该第 一 电压源与该第二电压源之间，且并联于该寄生二极管；以及该比较器模块具有一输出端点耦接于该开关模块、 一第一输入端点耦接于该第一电压源以及一第二输入端点耦接于该第二电压源，并且该比较 器模块用于比较该第一电压源的电压电平与该第二电压源的电压电平以产生 一输出信号，并将该输出信号传送至该开关模块以控制该开关模块的导通状 态来选^f奪性地箝制该第二电压源的电压电平。依据本发明，其公开一种比较器模块，具有一输出端点、 一第一输入端 点耦接于一第一电压源以及一第二输入端点耦接于一第二电压源，该比较器 模块包含有一电流源模块、 一第一电位调整电路模块、 一第二电位调整电路 模块以及一比较电路模块，其中，该电流源模块耦接于一第三电压源，并且用来产生一偏置电流；该第 一电位调整电路模块耦接于该电流源模块与该第 一电压源之间，并且用来接收该偏置电流，以及#全测该第一电压源的一第一 输入信号以产生一第三输入信号；该第二电位调整电路模块耦接于该电流源 才莫块与该第二电压源之间，并且用来4矣收该偏置电流，以及检测该第二电压 源的一第二输入信号以产生一第四输入信号；以及该比较电路模块耦接于该 第一电位调整电赠4莫块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源、该第二 电压源与该第三电压源之间，并且用来接收该第三输入信号与该第四输入信号以产生一输出信号，此外，该比较电路模块还包含有一第一开关模块以及 一第二开关模块，其中，该第一开关模块耦接于该第三电压源，并且用来选 择性地将该第三电压源耦接于一第一节点或一第二节点，其中该第一节点耦 接于该输出端点；以及该第二开关模块耦接于该第一节点、该第二节点、该 第一电位调整电路模块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源与该第二
电压源之间，此外，该第二开关模块又包含有一第一开关元件以及一第二开 关元件，其中，该第一开关元件具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路 模块、 一第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该第一节点，并且该第一开关元件用来接收该第三输入信号；以及该第二开关元件具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第一电压源 以及一 第二端点耦接于该第二节点，并且该第二开关元件用来接收该第四输入信号。
图1表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示(LCD )面板的一驱动 集成电路与一电路板的一简化方块示意图。图2表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示面板的驱动集成电路 与电路板的另一简化方块示意图。图3表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示面板的驱动集成电路 与电路板的又另一简化方块示意图。图4表示的为本发明的一第一实施例的一电压电平箝制电路的筒化方块 示意图。图5表示的为本发明的一第二实施例的电压电平箝制电路的简化方块示 意图。图6表示的为依据本发明的第一实施例以及第二实施例的电压电平箝制 电路中的比较器模块的简化方块示意图。图7表示的为依据图6中的比较器模块的一第一实施例的电路结构示意图。图8表示的为依据图6中的比较器模块的一第二实施例的电路结构示意图。主要元件符号i兌明100驱动集成电路110电路板120P型衬底122N型阱124寄生二极管 130:电荷泵140:萧基特二极管20电压电平箝制电路22开关模块24緩冲放大器模块30驱动集成电路32寄生二极管200比较器模块210电流源模块220第一电位调整电路模块222第三开关元件230第二电位调整电路模块232第四开关元件300比较电路模块310第一节点320第二节点330第一开关模块332第五开关元件334第六开关元件336第七开关元件338第八开关元件340第二开关模块342第一开关元件344第二开关元件322第五开关元件324第六开关元件Nl:第一输入端点 N2:第二输入端点具体实施方式
在本说明书以及权利要求范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件， 而所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来 称呼同 一个元件，本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的 方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则，在通篇说明书及权利 要求当中所提及的"包含有"为一开放式的用语，故应解释成"包含有但不 限定于"，此外，"耦接，， 一词在此包含有任何直接及间接的电气连接手段， 因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可以直 接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该 第二装置。本发明有关于可以设置于一集成电路内部的一种电压电平箝制电路以及 一种高速比较器模块，并且本说明书将会举例说明一些关于应用本发明的电 压电平箝制电路以及比较器模块的实施例，但是在相关技术领域中具有通常 知识者应该能了解到本发明的电压电平箝制电路以及比较器模块也可以应用 于其他各种相似类型的集成电路中，而并不局限于以下的说明中所提供的特定实施例或是实现这些特定实施例的技术特征的特定电路结构。一般而言，本发明的电压电平箝制电路以及比较器模块可以应用于任何种类的集成电路中，在本说明书中公开一种应用于液晶显示(LCD)面板的驱 动集成电路(driver IC)中的电压电平箝制电路以及比较器模块，但这只是 用于举例说明，而不是本发明的限制条件，此外，在不影响本发明技术公开 的状况下，本说明书中将利用液晶显示面板的驱动集成电路作为一个例子来 说明本发明的电压电平箝制电路以及比较器模块的详细结构与操作原理。请参考图4,图4表示的为本发明的一第一实施例的一电压电平箝制电 路20的筒化方块示意图，其中电压电平箝制电路20设置于一液晶显示面板 (未显示)的驱动集成电路30内部，并且驱动集成电路30包含有一寄生二 极管32，耦接于一第一电压源VI (例如图1中的接地电压源AGND)以及一 第二电压源V2 (例如图1中的外部电压源VGL)之间，该第二电压源V2的电 压电平于驱动集成电路30的一启动(start-up)操作期间中并非固定于一预 定电压值。如图4所示，电压电平箝制电路20包含有一开关模块22以及一 比较器模块200，其中，开关模块22耦接于第一电压源VI以及第二电压源 V2之间，且并联于寄生二极管32;以及比较器模块200具有一输出端点耦接 于开关模块、 一第一输入端点Nl耦接于第一电压源VI以及一第二输入端点 N2耦接于第二电压源V2,并且比较器模块200用于比较第一电压源VI的电 压电平与第二电压源V2的电压电平以产生一输出信号Sout,并将输出信号 Sout传送至开关模块22以控制开关模块22的导通状态来选择性地箝制第二 电压源V2的电压电平，其中，当第一电压源VI的电压电平小于第二电压源 V2的电压电平时，比较器模块200产生输出信号Sout来导通开关模块22以 箝制第二电压源V2的电压电平，以及当第一电压源VI的电压电平不小于第 二电压源V2的电压电平时，比较器模块200所产生的输出信号Sout关断开 关模块22。然而，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而 不是本发明的限制条件，举例来说，在本发明的其他实施例中，电压电平箝 制电路20也可以设计为当第一电压源VI的电压电平大于第二电压源V2的电 压电平时，比较器模块200产生输出信号Sout来导通开关模块22以箝制第 二电压源V2的电压电平，以及当第一电压源VI的电压电平不大于第二电压 源V2的电压电平时，比较器模块200所产生的输出信号Sout关断开关模块 22，无论如何，凡是只要可以达到本发明所公开的可以设置于一集成电路内 部的一种电压电平箝制电路所具有的性能与作用，各种等效变化都应属于本 发明的涵盖范围。此外，在本发明的一第二实施例中，电压电平箝制电路20也可以还包含 有一緩沖放大器模块24，请参考图5，图5表示的为本发明的第二实施例的 电压电平箝制电路20的简化方块示意图。如图5所示，緩冲放大器模块24 耦接于开关模块22以及比较器模块200之间，并且用于放大输出信号Sout 以产生一放大输出信号Sa，以及将放大输出信号Sa传送至开关模块22,但 是在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而不是本发明的限 制条件。接着，本说明书将在以下段落中举例说明关于本发明的第一实施例 以及第二实施例的电压电平箝制电路20中的比较器模块200。请参考图6，图6表示的为依据本发明的第一实施例以及第二实施例的 电压电平箝制电路20中的比较器模块200的简化方块示意图。如图6所示， 比较器模块200包含有一电流源模块210、 一第一电位调整电路模块220、 一 第二电位调整电路模块230以及一比较电路模块300,其中，电流源模块210 耦接于一第三电压源V3，并且用来产生一偏置电流I;第一电位调整电路模 块220耦接于电流源才莫块210与第一电压源VI之间，并且用来接收偏置电流 I，以及^r测第一电压源VI的一第一输入信号Sl以产生一第三输入信号S3; 第二电位调整电路模块230耦接于电流源模块210与第二电压源V2之间，并
且用来接收偏置电流I,以及;f全测第二电压源V2的一第二输入信号S2以产 生一第四输入信号S4;以及比较电路模块300耦接于第一电位调整电路模块 220、第二电位调整电路it块230、第一电压源V1、第二电压源V2与第三电 压源V3之间，并且用来接收第三输入信号S3与第四输入信号S4以产生一输 出信号Sout。此外，比较电路模块300还包含有一第一开关模块330以及一第二开关 模块340，其中，第一开关模块330耦接于第三电压源V3,并且用来选择性 地将第三电压源V3耦接于一第一节点310或一第二节点320，其中第一节点 310耦接于输出端点；以及第二开关模块340耦接于第一节点310、第二节点 320、第一电位调整电路模块220、第二电位调整电路模块230、第一电压源 VI与第二电压源V2之间，此外，第二开关模块340又包含有一第一开关元 件342以及一第二开关元件344，而在本实施例中，第一开关元件以及 第二开关元件344均为N型场效应晶体管(例如NMOS场效应晶体管)，其中， 第一开关元件342具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第一电位调整电路模 块220、 一第一端点(亦即源极)耦接于第二电压源V2以及一第二端点(亦 即漏极)耦接于第一节点310,并且第一开关元件342用来接收第三输入信 号S3;以及第二开关元件344具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第二电位 调整电路模块230、 一第一端点(亦即源极)耦接于第一电压源VI以及一第 二端点(亦即漏极)耦接于第二节点320，并且第二开关元件344用来接收 第四输入信号S4。然而，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说 明，而不是本发明的限制条件，举例来说，在本发明的其他实施例中，第一 开关元件342以及第二开关元件344也可以均为P型场效应晶体管(例如PMOS 场效应晶体管)。接着，本说明书将在以下段落中举例说明关于本发明的比较 器模块200的详细的电路结构与操作方式。请参考图7,图7表示的为依据图6中的比较器模块200的一第一实施 例的电路结构示意图。如图7所示，第一电位调整电路模块220可以包含有 一第三开关元件222，而第二电位调整电路模块230可以包含有一第四开关 元件232，以及第一开关模块330另耦接于第一电位调整电路模块220与第 二电位调整电路模块230之间，并且第一开关模块330可以包含有一第五开 关元件332、 一第六开关元件334、 一第七开关元件336以及一第八开关元件 338，此外，在本实施例的电路结构中，第一开关元件342、第二开关元件344、
第三开关元件222以及第四开关元件232均为N型场效应晶体管(例如丽OS 场效应晶体管)，并且第五开关元件332、第六开关元件334、第七开关元件 336以及第八开关元件338均为P型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管)， 其中，第三开关元件222具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第一开关元件 342的控制端点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第一电压源VI以及一第二 端点(亦即漏极)耦接于电流源模块210与第三开关元件222本身的该控制 端点，以及第四开关元件232具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第二开关 元件344的控制端点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第二电压源V2以及一 第二端点(亦即漏极)耦接于电流源模块210与第四开关元件232本身的该 控制端点，而第五开关元件332具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第一节 点310、 一第一端点(亦即源极)耦接于第三电压源V3以及一第二端点(亦 即漏极)耦接于第八开关元件338的第一端点，以及第六开关元件334具有 一控制端点(亦即栅极)耦接于第二节点320、 一第一端点(亦即源极)耦 接于第三电压源V3以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第七开关元件336的 第一端点，以及第七开关元件336具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第三 开关元件222的控制端点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第六开关元件334 的第二端点以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第一节点310,以及第八开 关元件338具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第四开关元件232的控制端 点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第五开关元件332的第二端点以及一第 二端点(亦即漏极)耦接于第二节点320，此外，电流源模块210可以包含 有一电流镜像电路(未显示)以及一电阻单元(未显示)，但是由于利用该电 流镜像电路以及该电阻单元来实现一电流源模块为公知技术，所以为了简洁 起见，在此不多加赘述。然而，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而不是本 发明的限制条件，举例来说，在本发明的另一实施例中，第一开关元件342、 第二开关元件344、第三开关元件222以及第四开关元件232可以被置换为P 型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管)，而第五开关元件332、第六开 关元件334、第七开关元件336以及第八开关元件338则可以被置换为N型 场效应晶体管(例如腿0S场效应晶体管)，无论如何，凡是只要可以达到本 发明所公开的一种高速比较器模块所具有的性能与作用，则其各种等效变化 都应属于本发明的涵盖范围。请参考图8,图8表示的为依据图6中的比较器模块200的一第二实施 例的电路结构示意图。如图8所示，由于在比较器模块200的第二实施例中， 除了第一开关模块330中的电路元件之外，其他部分的电路元件均与比较器 模块200的第一实施例相同，所以就不在此赘述相同部分的电路元件，而第 一开关模块330可以包含有一第五开关元件322以及一第六开关元件324， 此外，在本实施例的电路结构中，第一开关元件342、第二开关元件344、第 三开关元件222以及第四开关元件232均为N型场效应晶体管(例如丽0S场 效应晶体管)，并且第五开关元件322以及第六开关元件324均为P型场效应 晶体管(例如PM0S场效应晶体管)，其中，第五开关元件322其具有一控制 端点(亦即栅极)耦接于第一节点310、 一第一端点(亦即源极)耦接于第 三电压源V3以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第二节点320;以及第六开 关元件324其具有一控制端点(亦即4册极)耦接于第二节点320、 一第一端 点(亦即源极)耦接于第三电压源V3点以及一第二端点(亦即漏极)耦接于 第一节点310。然而，在此请注意，上述的实施例也是仅作为本发明的举例说明，而不 是本发明的限制条件，举例来说，在本发明的另一实施例中，第一开关元件 342、第二开关元件344、第三开关元件222以及第四开关元件232可以被置 换为P型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管)，而第五开关元件322以 及第六开关元件324则可以被置换为N型场效应晶体管(例如画OS场效应晶 体管)，无论如何，凡是只要可以达到本发明所公开的一种高速比较器模块所 具有的性能与作用，则其各种等效变化都应属于本发明的涵盖范围。综上所迷，本发明所公开的电压电平箝制电路可以设置于一集成电路内 部，因此能够减少该集成电路外部的元件，并且同时可以解决该集成电路内 部的栓锁现象(latchup)，以避免该集成电路的损坏(例如可以解决一驱动 集成电路内部的一 P型衬底受到过高的顺向偏压而产生的栓锁现象，以避免 该驱动集成电路的损坏)，所以本发明所公开的电压电平箝制电路可以降低该 集成电路的产品成本以及提升该集成电路的竟争力。另外，在本发明所公开 的高速比较器模块200中，由于第一开关元件342以及第二开关元件344的 第一端点(亦即源极)分别耦接于不同的第二电压源V2以及第一电压源VI, 而不像一传统的比较器模块将第一开关元件342以及第二开关元件344的源 极耦接于相同的第一电压源VI，如此一来，第一开关元件342以及第二开关 元件344的电压变化就会比该传统的比较器模块大两倍，所以本发明所公开 的高速比较器模块200的操作速度很明显地会比该传统的比较器模块快很 多。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效 变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种电压电平箝制电路，设置于一集成电路内部，该集成电路包含有一寄生二极管，耦接于一第一电压源与一第二电压源之间，该第二电压源的电压电平于该集成电路的一特定操作期间中并非固定于一预定电压值，该电压电平箝制电路包含有一开关模块，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间，且并联于该寄生二极管；以及一比较器模块，具有一输出端点耦接于该开关模块、一第一输入端点耦接于该第一电压源以及一第二输入端点耦接于该第二电压源，且该比较器模块用于比较该第一电压源的电压电平与该第二电压源的电压电平以产生一输出信号，并将该输出信号传送至该开关模块以控制该开关模块的导通状态来选择性地箝制该第二电压源的电压电平。
2. 如权利要求1所述的电压电平箝制电路，其中当该第一电压源的电压 电平小于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块产生该输出信号来导通 该开关模块以箝制该第二电压源的电压电平，以及当该第一电压源的电压电 平不小于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块所产生的该输出信号关 断该开关一莫块。
3. 如权利要求1所述的电压电平箝制电路，其中当该第一电压源的电压 电平大于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块产生该输出信号来导通 该开关模块以箝制该第二电压源的电压电平，以及当该第一电压源的电压电 平不大于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块所产生的该输出信号关 断该开关模块。
4. 如权利要求1所述的电压电平箝制电路，还包含有 一緩沖放大器模块，耦接于该开关模块与该比较器模块之间，用于放大该输出信号以产生一放大输出信号，并将该放大输出信号传送至该开关模块。
5. 如权利要求l所述的电压电平箝制电路，其中该比较器模块包含有 一电流源模块，耦接于一第三电压源，用来产生一偏置电流；一第 一电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第 一电压源之间， 用来接收该偏置电流，并检测该第一电压源的一第一输入信号以产生一第三 输入信号；一第二电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第二电压源之间， 用来接收该偏置电流，并检测该第二电压源的 一 第二输入信号以产生 一 第四输入信号；以及一比较电路模块，耦接于该第一电位调整电路模块、该第二电位调整电 路模块、该第一电压源、该第二电压源与该第三电压源之间，用来接收该第三输入信号与该第四输入信号以产生该输出信号，该比较电路模块包含有一第一开关模块，耦接于该第三电压源，用来选择性地将该第三电压源 耦接于一第一节点或一第二节点，其中该第一节点耦接于该输出端点；以及一第二开关模块，耦接于该第一节点、该第二节点、该第一电位调整电 路模块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源与该第二电压源之间，该 第二开关模块包含有一第一开关元件，具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路模块、一 第 一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该第 一节点，该第 一开 关元件用来接收该第三输入信号；以及一第二开关元件，具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、一 第 一端点耦接于该第 一电压源以及一第二端点耦接于该第二节点，该第二开 关元件用来接收该第四输入信号。
6. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该第一电位调整电路模 块包含有一第三开关元件，具有一控制端点耦接于该第一开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第一电压源以及一第二端点耦"l妻于该电流源才莫块与该第 三开关元件的该控制端点；以及该第二电位调整电路模块包含有一第四开关元件，具有一控制端点耦接于该第二开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该电流源冲莫块与该第 四开关元件的该控制端点。
7. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关模块另耦接 于该第一电位调整电路模块与该第二电位调整电路模块之间，且该第一开关 模块包含有一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点；一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点；一第七开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一电位调整电踏4莫块、 一第一端点耦接于该第六开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第一节点；以及一第八开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第五开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第 二节点。
8. 如权利要求7所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该第 二开关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件、该第六 开关元件、该第七开关元件以及该第八开关元件均为晶体管。
9. 如权利要求8所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该第 二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管， 并且该第五开关元件、该第六开关元件、该第七开关元件以及该第八开关元 件均为P型场效应晶体管。
10. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关模块包含有一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第二节点；以及一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第一节点。
11. 如权利要求IO所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件以及该 第六开关元件均为晶体管。
12. 如权利要求11所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该 第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管， 并且该第五开关元件以及该第六开关元件均为P型场效应晶体管。
13. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该电流源模块包含有 一电流镜像电路以及一 电阻单元。
14. 一种比较器模块，具有一输出端点、 一第一输入端点耦接于一第一 电压源以及一第二输入端点耦接于一 第二电压源，该比较器模块包含有 一电流源模块，耦接于一第三电压源，用来产生一偏置电流； 一第一电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第一电压源之间，用来接收该偏置电流，并检测该第一电压源的一第一输入信号以产生一第三输入信号；一第二电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第二电压源之间， 用来接收该偏置电流，并检测该第二电压源的 一 第二输入信号以产生 一 第四 输入信号；以及一比较电路模块，耦接于该第一电位调整电鴻^莫块、该第二电位调整电 路模块、该第一电压源、该第二电压源与该第三电压源之间，用来接收该第 三输入信号与该第四输入信号以产生一输出信号，该比较电路模块包含有一第一开关模块，耦接于该第三电压源，用来选择性地将一第三电压源 耦接于一第一节点或一第二节点，其中该第一节点耦接于该输出端点；以及一第二开关模块，耦接于该第一节点、该第二节点、该第一电位调整电 路模块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源与该第二电压源之间，该 第二开关模块包含有一第一开关元件，具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路模块、一 第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该第一节点，该第一开 关元件用来接收该第三输入信号；以及一第二开关元件，具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、一 第一端点耦接于该第一电压源以及一第二端点耦接于该第二节点，该第二开 关元件用来接收该第四输入信号。
15. 如权利要求14所述的比较器模块，其中该第一电位调整电路模块包含有一第三开关元件，具有一控制端点耦接于该第一开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第一电压源以及一第二端点耦接于该电流源模块与该第 三开关元件的该控制端点；以及该第二电位调整电路模块包含有一第四开关元件，具有一控制端点耦接于该第二开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该电流源模块与该第 四开关元件的该控制端点。
16. 如权利要求14所述的比较器模块，其中该第一开关模块另耦接于该第 一 电位调整电路模块与该第二电位调整电路模块之间，且该第 一开关模块包含有一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点；一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点；一第七开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第六开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第 一节点；以及一第八开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第五开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第 二节点。
17. 如权利要求16所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件、该第六开关 元件、该第七开关元件以及该第八开关元件均为晶体管。
18. 如权利要求17所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管，并且 该第五开关元件、该第六开关元件、该第七开关元件以及该第八开关元件均 为P型场效应晶体管。
19. 如权利要求14所述的比较器模块，其中该第一开关模块包含有 一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第二节点；以及一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第一节点。
20. 如权利要求19所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件以及该第六开 关元件均为晶体管。
21. 如权利要求20所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管，并且 该第五开关元件以及该第六开关元件均为P型场效应晶体管。
22. 如权利要求21所述的比较器模块，其中该电流源模块包含有一电流镜像电路以及一电阻单元。
全文摘要
本发明公开一种可设置于一集成电路内部的电压电平箝制电路与高速比较器模块，该集成电路包含有一寄生二极管耦接于一第一电压源与一第二电压源之间。该电压电平箝制电路包含有一开关模块，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间；以及一比较器模块，具有一输出端点耦接于该开关模块、一第一输入端点耦接于该第一电压源以及一第二输入端点耦接于该第二电压源，用于比较该第一电压源的电压电平与该第二电压源的电压电平以产生一输出信号，并将该输出信号传送至该开关模块以控制该开关模块的导通状态来选择性地箝制该第二电压源的电压电平。
文档编号G09G3/36GK101399525SQ20071016125
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者张清荣, 王燕晖 申请人:奕力科技股份有限公司
技术领域：
本发明有关于一种电压电平箝制电路以及一种比较器模块，尤其指可以 设置于一集成电路内部的一种电压电平箝制电路以及一种高速比较器模块。
背景技术：
请参考图i,图l表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示(LCD) 面板的一驱动集成电路100与一电路板110的一简化方块示意图，其中，驱 动集成电路100的P型坤十底(P substrate) 120的电压电平处于一正常才喿作 期间中。如图l所示，在驱动集成电路IOO中，由于驱动集成电路100属于 高压的集成电路设计，所以为了确保驱动集成电路100正常运作，P型衬底 120使用一负偏压(例如负16伏特)是常见的方式，而P型衬底120所需要 的该负偏压通过一电荷泵(charge pump) 130来得到。然而，当驱动集成电 路100刚开始启动时，P型村底120所需要的该负偏压尚未形成，而如果一 外部电压源VGL在这时具有一正电压，那么该正电压就会顺向偏压(forward bias ) P型衬底120到N型阱(Nwell ) 122之间的一寄生二极管(parasitic diode) 124,进而产生一栓锁现象(latchup)并且会造成驱动集成电路100 的损坏，请参考图2,图2表示的为依据公知技术的驱动集成电路100与电 路板110的另一简化方块示意图，其中，驱动集成电路100的P型衬底(P substrate) 120的电压电平处于一启动(start-up)操:作期间中。请参考图3,图3表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示面板的 驱动集成电路100与电路板110的又另一简化方块示意图，其中，为了解决 前述的问题，公知技术在驱动集成电路100外部加上一萧基特二极管 (Schottky diode) 140，如此一来，当外部电压源VGL的电压电平大于0. 3 伏特时(亦即当接地电压源AGND小于外部电压源VGL时)，萧基特二极管140 就会被导通而将外部电压源VGL的电压电平箝制住，以进而避免驱动集成电 路100内部的P型衬底120受到过高的顺向偏压而产生栓锁现象，然而，由 于这种公知技术的电路结构需要增加额外的外部元件，所以会有产品成本提
高的问题。发明内容有鉴于此，本发明的目的的一在于提供可以设置于一集成电路内部的一 种电压电平箝制电路以及一种高速比较器模块，以解决上述的问题。依据本发明，其公开一种电压电平箝制电路，设置于一集成电路内部， 该集成电路包含有一寄生二极管，耦接于一第一电压源与一第二电压源之间， 该第二电压源的电压电平于该集成电路的一特定操作期间中并非固定于一预 定电压值。该电压电平箝制电路包含有一开关模块以及一比较器模块，其中， 该开关模块耦接于该第 一 电压源与该第二电压源之间，且并联于该寄生二极管；以及该比较器模块具有一输出端点耦接于该开关模块、 一第一输入端点耦接于该第一电压源以及一第二输入端点耦接于该第二电压源，并且该比较 器模块用于比较该第一电压源的电压电平与该第二电压源的电压电平以产生 一输出信号，并将该输出信号传送至该开关模块以控制该开关模块的导通状 态来选^f奪性地箝制该第二电压源的电压电平。依据本发明，其公开一种比较器模块，具有一输出端点、 一第一输入端 点耦接于一第一电压源以及一第二输入端点耦接于一第二电压源，该比较器 模块包含有一电流源模块、 一第一电位调整电路模块、 一第二电位调整电路 模块以及一比较电路模块，其中，该电流源模块耦接于一第三电压源，并且用来产生一偏置电流；该第 一电位调整电路模块耦接于该电流源模块与该第 一电压源之间，并且用来接收该偏置电流，以及#全测该第一电压源的一第一 输入信号以产生一第三输入信号；该第二电位调整电路模块耦接于该电流源 才莫块与该第二电压源之间，并且用来4矣收该偏置电流，以及检测该第二电压 源的一第二输入信号以产生一第四输入信号；以及该比较电路模块耦接于该 第一电位调整电赠4莫块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源、该第二 电压源与该第三电压源之间，并且用来接收该第三输入信号与该第四输入信号以产生一输出信号，此外，该比较电路模块还包含有一第一开关模块以及 一第二开关模块，其中，该第一开关模块耦接于该第三电压源，并且用来选 择性地将该第三电压源耦接于一第一节点或一第二节点，其中该第一节点耦 接于该输出端点；以及该第二开关模块耦接于该第一节点、该第二节点、该 第一电位调整电路模块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源与该第二
电压源之间，此外，该第二开关模块又包含有一第一开关元件以及一第二开 关元件，其中，该第一开关元件具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路 模块、 一第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该第一节点，并且该第一开关元件用来接收该第三输入信号；以及该第二开关元件具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第一电压源 以及一 第二端点耦接于该第二节点，并且该第二开关元件用来接收该第四输入信号。
图1表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示(LCD )面板的一驱动 集成电路与一电路板的一简化方块示意图。图2表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示面板的驱动集成电路 与电路板的另一简化方块示意图。图3表示的为依据公知技术的一种传统的液晶显示面板的驱动集成电路 与电路板的又另一简化方块示意图。图4表示的为本发明的一第一实施例的一电压电平箝制电路的筒化方块 示意图。图5表示的为本发明的一第二实施例的电压电平箝制电路的简化方块示 意图。图6表示的为依据本发明的第一实施例以及第二实施例的电压电平箝制 电路中的比较器模块的简化方块示意图。图7表示的为依据图6中的比较器模块的一第一实施例的电路结构示意图。图8表示的为依据图6中的比较器模块的一第二实施例的电路结构示意图。主要元件符号i兌明100驱动集成电路110电路板120P型衬底122N型阱124寄生二极管 130:电荷泵140:萧基特二极管20电压电平箝制电路22开关模块24緩冲放大器模块30驱动集成电路32寄生二极管200比较器模块210电流源模块220第一电位调整电路模块222第三开关元件230第二电位调整电路模块232第四开关元件300比较电路模块310第一节点320第二节点330第一开关模块332第五开关元件334第六开关元件336第七开关元件338第八开关元件340第二开关模块342第一开关元件344第二开关元件322第五开关元件324第六开关元件Nl:第一输入端点 N2:第二输入端点具体实施方式
在本说明书以及权利要求范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件， 而所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来 称呼同 一个元件，本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的 方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则，在通篇说明书及权利 要求当中所提及的"包含有"为一开放式的用语，故应解释成"包含有但不 限定于"，此外，"耦接，， 一词在此包含有任何直接及间接的电气连接手段， 因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可以直 接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该 第二装置。本发明有关于可以设置于一集成电路内部的一种电压电平箝制电路以及 一种高速比较器模块，并且本说明书将会举例说明一些关于应用本发明的电 压电平箝制电路以及比较器模块的实施例，但是在相关技术领域中具有通常 知识者应该能了解到本发明的电压电平箝制电路以及比较器模块也可以应用 于其他各种相似类型的集成电路中，而并不局限于以下的说明中所提供的特定实施例或是实现这些特定实施例的技术特征的特定电路结构。一般而言，本发明的电压电平箝制电路以及比较器模块可以应用于任何种类的集成电路中，在本说明书中公开一种应用于液晶显示(LCD)面板的驱 动集成电路(driver IC)中的电压电平箝制电路以及比较器模块，但这只是 用于举例说明，而不是本发明的限制条件，此外，在不影响本发明技术公开 的状况下，本说明书中将利用液晶显示面板的驱动集成电路作为一个例子来 说明本发明的电压电平箝制电路以及比较器模块的详细结构与操作原理。请参考图4,图4表示的为本发明的一第一实施例的一电压电平箝制电 路20的筒化方块示意图，其中电压电平箝制电路20设置于一液晶显示面板 (未显示)的驱动集成电路30内部，并且驱动集成电路30包含有一寄生二 极管32，耦接于一第一电压源VI (例如图1中的接地电压源AGND)以及一 第二电压源V2 (例如图1中的外部电压源VGL)之间，该第二电压源V2的电 压电平于驱动集成电路30的一启动(start-up)操作期间中并非固定于一预 定电压值。如图4所示，电压电平箝制电路20包含有一开关模块22以及一 比较器模块200，其中，开关模块22耦接于第一电压源VI以及第二电压源 V2之间，且并联于寄生二极管32;以及比较器模块200具有一输出端点耦接 于开关模块、 一第一输入端点Nl耦接于第一电压源VI以及一第二输入端点 N2耦接于第二电压源V2,并且比较器模块200用于比较第一电压源VI的电 压电平与第二电压源V2的电压电平以产生一输出信号Sout,并将输出信号 Sout传送至开关模块22以控制开关模块22的导通状态来选择性地箝制第二 电压源V2的电压电平，其中，当第一电压源VI的电压电平小于第二电压源 V2的电压电平时，比较器模块200产生输出信号Sout来导通开关模块22以 箝制第二电压源V2的电压电平，以及当第一电压源VI的电压电平不小于第 二电压源V2的电压电平时，比较器模块200所产生的输出信号Sout关断开 关模块22。然而，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而 不是本发明的限制条件，举例来说，在本发明的其他实施例中，电压电平箝 制电路20也可以设计为当第一电压源VI的电压电平大于第二电压源V2的电 压电平时，比较器模块200产生输出信号Sout来导通开关模块22以箝制第 二电压源V2的电压电平，以及当第一电压源VI的电压电平不大于第二电压 源V2的电压电平时，比较器模块200所产生的输出信号Sout关断开关模块 22，无论如何，凡是只要可以达到本发明所公开的可以设置于一集成电路内 部的一种电压电平箝制电路所具有的性能与作用，各种等效变化都应属于本 发明的涵盖范围。此外，在本发明的一第二实施例中，电压电平箝制电路20也可以还包含 有一緩沖放大器模块24，请参考图5，图5表示的为本发明的第二实施例的 电压电平箝制电路20的简化方块示意图。如图5所示，緩冲放大器模块24 耦接于开关模块22以及比较器模块200之间，并且用于放大输出信号Sout 以产生一放大输出信号Sa，以及将放大输出信号Sa传送至开关模块22,但 是在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而不是本发明的限 制条件。接着，本说明书将在以下段落中举例说明关于本发明的第一实施例 以及第二实施例的电压电平箝制电路20中的比较器模块200。请参考图6，图6表示的为依据本发明的第一实施例以及第二实施例的 电压电平箝制电路20中的比较器模块200的简化方块示意图。如图6所示， 比较器模块200包含有一电流源模块210、 一第一电位调整电路模块220、 一 第二电位调整电路模块230以及一比较电路模块300,其中，电流源模块210 耦接于一第三电压源V3，并且用来产生一偏置电流I;第一电位调整电路模 块220耦接于电流源才莫块210与第一电压源VI之间，并且用来接收偏置电流 I，以及^r测第一电压源VI的一第一输入信号Sl以产生一第三输入信号S3; 第二电位调整电路模块230耦接于电流源模块210与第二电压源V2之间，并
且用来接收偏置电流I,以及;f全测第二电压源V2的一第二输入信号S2以产 生一第四输入信号S4;以及比较电路模块300耦接于第一电位调整电路模块 220、第二电位调整电路it块230、第一电压源V1、第二电压源V2与第三电 压源V3之间，并且用来接收第三输入信号S3与第四输入信号S4以产生一输 出信号Sout。此外，比较电路模块300还包含有一第一开关模块330以及一第二开关 模块340，其中，第一开关模块330耦接于第三电压源V3,并且用来选择性 地将第三电压源V3耦接于一第一节点310或一第二节点320，其中第一节点 310耦接于输出端点；以及第二开关模块340耦接于第一节点310、第二节点 320、第一电位调整电路模块220、第二电位调整电路模块230、第一电压源 VI与第二电压源V2之间，此外，第二开关模块340又包含有一第一开关元 件342以及一第二开关元件344，而在本实施例中，第一开关元件以及 第二开关元件344均为N型场效应晶体管(例如NMOS场效应晶体管)，其中， 第一开关元件342具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第一电位调整电路模 块220、 一第一端点(亦即源极)耦接于第二电压源V2以及一第二端点(亦 即漏极)耦接于第一节点310,并且第一开关元件342用来接收第三输入信 号S3;以及第二开关元件344具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第二电位 调整电路模块230、 一第一端点(亦即源极)耦接于第一电压源VI以及一第 二端点(亦即漏极)耦接于第二节点320，并且第二开关元件344用来接收 第四输入信号S4。然而，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说 明，而不是本发明的限制条件，举例来说，在本发明的其他实施例中，第一 开关元件342以及第二开关元件344也可以均为P型场效应晶体管(例如PMOS 场效应晶体管)。接着，本说明书将在以下段落中举例说明关于本发明的比较 器模块200的详细的电路结构与操作方式。请参考图7,图7表示的为依据图6中的比较器模块200的一第一实施 例的电路结构示意图。如图7所示，第一电位调整电路模块220可以包含有 一第三开关元件222，而第二电位调整电路模块230可以包含有一第四开关 元件232，以及第一开关模块330另耦接于第一电位调整电路模块220与第 二电位调整电路模块230之间，并且第一开关模块330可以包含有一第五开 关元件332、 一第六开关元件334、 一第七开关元件336以及一第八开关元件 338，此外，在本实施例的电路结构中，第一开关元件342、第二开关元件344、
第三开关元件222以及第四开关元件232均为N型场效应晶体管(例如丽OS 场效应晶体管)，并且第五开关元件332、第六开关元件334、第七开关元件 336以及第八开关元件338均为P型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管)， 其中，第三开关元件222具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第一开关元件 342的控制端点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第一电压源VI以及一第二 端点(亦即漏极)耦接于电流源模块210与第三开关元件222本身的该控制 端点，以及第四开关元件232具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第二开关 元件344的控制端点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第二电压源V2以及一 第二端点(亦即漏极)耦接于电流源模块210与第四开关元件232本身的该 控制端点，而第五开关元件332具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第一节 点310、 一第一端点(亦即源极)耦接于第三电压源V3以及一第二端点(亦 即漏极)耦接于第八开关元件338的第一端点，以及第六开关元件334具有 一控制端点(亦即栅极)耦接于第二节点320、 一第一端点(亦即源极)耦 接于第三电压源V3以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第七开关元件336的 第一端点，以及第七开关元件336具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第三 开关元件222的控制端点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第六开关元件334 的第二端点以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第一节点310,以及第八开 关元件338具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第四开关元件232的控制端 点、 一第一端点(亦即源极)耦接于第五开关元件332的第二端点以及一第 二端点(亦即漏极)耦接于第二节点320，此外，电流源模块210可以包含 有一电流镜像电路(未显示)以及一电阻单元(未显示)，但是由于利用该电 流镜像电路以及该电阻单元来实现一电流源模块为公知技术，所以为了简洁 起见，在此不多加赘述。然而，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而不是本 发明的限制条件，举例来说，在本发明的另一实施例中，第一开关元件342、 第二开关元件344、第三开关元件222以及第四开关元件232可以被置换为P 型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管)，而第五开关元件332、第六开 关元件334、第七开关元件336以及第八开关元件338则可以被置换为N型 场效应晶体管(例如腿0S场效应晶体管)，无论如何，凡是只要可以达到本 发明所公开的一种高速比较器模块所具有的性能与作用，则其各种等效变化 都应属于本发明的涵盖范围。请参考图8,图8表示的为依据图6中的比较器模块200的一第二实施 例的电路结构示意图。如图8所示，由于在比较器模块200的第二实施例中， 除了第一开关模块330中的电路元件之外，其他部分的电路元件均与比较器 模块200的第一实施例相同，所以就不在此赘述相同部分的电路元件，而第 一开关模块330可以包含有一第五开关元件322以及一第六开关元件324， 此外，在本实施例的电路结构中，第一开关元件342、第二开关元件344、第 三开关元件222以及第四开关元件232均为N型场效应晶体管(例如丽0S场 效应晶体管)，并且第五开关元件322以及第六开关元件324均为P型场效应 晶体管(例如PM0S场效应晶体管)，其中，第五开关元件322其具有一控制 端点(亦即栅极)耦接于第一节点310、 一第一端点(亦即源极)耦接于第 三电压源V3以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第二节点320;以及第六开 关元件324其具有一控制端点(亦即4册极)耦接于第二节点320、 一第一端 点(亦即源极)耦接于第三电压源V3点以及一第二端点(亦即漏极)耦接于 第一节点310。然而，在此请注意，上述的实施例也是仅作为本发明的举例说明，而不 是本发明的限制条件，举例来说，在本发明的另一实施例中，第一开关元件 342、第二开关元件344、第三开关元件222以及第四开关元件232可以被置 换为P型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管)，而第五开关元件322以 及第六开关元件324则可以被置换为N型场效应晶体管(例如画OS场效应晶 体管)，无论如何，凡是只要可以达到本发明所公开的一种高速比较器模块所 具有的性能与作用，则其各种等效变化都应属于本发明的涵盖范围。综上所迷，本发明所公开的电压电平箝制电路可以设置于一集成电路内 部，因此能够减少该集成电路外部的元件，并且同时可以解决该集成电路内 部的栓锁现象(latchup)，以避免该集成电路的损坏(例如可以解决一驱动 集成电路内部的一 P型衬底受到过高的顺向偏压而产生的栓锁现象，以避免 该驱动集成电路的损坏)，所以本发明所公开的电压电平箝制电路可以降低该 集成电路的产品成本以及提升该集成电路的竟争力。另外，在本发明所公开 的高速比较器模块200中，由于第一开关元件342以及第二开关元件344的 第一端点(亦即源极)分别耦接于不同的第二电压源V2以及第一电压源VI, 而不像一传统的比较器模块将第一开关元件342以及第二开关元件344的源 极耦接于相同的第一电压源VI，如此一来，第一开关元件342以及第二开关 元件344的电压变化就会比该传统的比较器模块大两倍，所以本发明所公开 的高速比较器模块200的操作速度很明显地会比该传统的比较器模块快很 多。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效 变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种电压电平箝制电路，设置于一集成电路内部，该集成电路包含有一寄生二极管，耦接于一第一电压源与一第二电压源之间，该第二电压源的电压电平于该集成电路的一特定操作期间中并非固定于一预定电压值，该电压电平箝制电路包含有一开关模块，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间，且并联于该寄生二极管；以及一比较器模块，具有一输出端点耦接于该开关模块、一第一输入端点耦接于该第一电压源以及一第二输入端点耦接于该第二电压源，且该比较器模块用于比较该第一电压源的电压电平与该第二电压源的电压电平以产生一输出信号，并将该输出信号传送至该开关模块以控制该开关模块的导通状态来选择性地箝制该第二电压源的电压电平。
2. 如权利要求1所述的电压电平箝制电路，其中当该第一电压源的电压 电平小于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块产生该输出信号来导通 该开关模块以箝制该第二电压源的电压电平，以及当该第一电压源的电压电 平不小于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块所产生的该输出信号关 断该开关一莫块。
3. 如权利要求1所述的电压电平箝制电路，其中当该第一电压源的电压 电平大于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块产生该输出信号来导通 该开关模块以箝制该第二电压源的电压电平，以及当该第一电压源的电压电 平不大于该第二电压源的电压电平时，该比较器模块所产生的该输出信号关 断该开关模块。
4. 如权利要求1所述的电压电平箝制电路，还包含有 一緩沖放大器模块，耦接于该开关模块与该比较器模块之间，用于放大该输出信号以产生一放大输出信号，并将该放大输出信号传送至该开关模块。
5. 如权利要求l所述的电压电平箝制电路，其中该比较器模块包含有 一电流源模块，耦接于一第三电压源，用来产生一偏置电流；一第 一电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第 一电压源之间， 用来接收该偏置电流，并检测该第一电压源的一第一输入信号以产生一第三 输入信号；一第二电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第二电压源之间， 用来接收该偏置电流，并检测该第二电压源的 一 第二输入信号以产生 一 第四输入信号；以及一比较电路模块，耦接于该第一电位调整电路模块、该第二电位调整电 路模块、该第一电压源、该第二电压源与该第三电压源之间，用来接收该第三输入信号与该第四输入信号以产生该输出信号，该比较电路模块包含有一第一开关模块，耦接于该第三电压源，用来选择性地将该第三电压源 耦接于一第一节点或一第二节点，其中该第一节点耦接于该输出端点；以及一第二开关模块，耦接于该第一节点、该第二节点、该第一电位调整电 路模块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源与该第二电压源之间，该 第二开关模块包含有一第一开关元件，具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路模块、一 第 一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该第 一节点，该第 一开 关元件用来接收该第三输入信号；以及一第二开关元件，具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、一 第 一端点耦接于该第 一电压源以及一第二端点耦接于该第二节点，该第二开 关元件用来接收该第四输入信号。
6. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该第一电位调整电路模 块包含有一第三开关元件，具有一控制端点耦接于该第一开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第一电压源以及一第二端点耦"l妻于该电流源才莫块与该第 三开关元件的该控制端点；以及该第二电位调整电路模块包含有一第四开关元件，具有一控制端点耦接于该第二开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该电流源冲莫块与该第 四开关元件的该控制端点。
7. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关模块另耦接 于该第一电位调整电路模块与该第二电位调整电路模块之间，且该第一开关 模块包含有一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点；一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点；一第七开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一电位调整电踏4莫块、 一第一端点耦接于该第六开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第一节点；以及一第八开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第五开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第 二节点。
8. 如权利要求7所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该第 二开关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件、该第六 开关元件、该第七开关元件以及该第八开关元件均为晶体管。
9. 如权利要求8所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该第 二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管， 并且该第五开关元件、该第六开关元件、该第七开关元件以及该第八开关元 件均为P型场效应晶体管。
10. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关模块包含有一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第二节点；以及一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第一节点。
11. 如权利要求IO所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件以及该 第六开关元件均为晶体管。
12. 如权利要求11所述的电压电平箝制电路，其中该第一开关元件、该 第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管， 并且该第五开关元件以及该第六开关元件均为P型场效应晶体管。
13. 如权利要求5所述的电压电平箝制电路，其中该电流源模块包含有 一电流镜像电路以及一 电阻单元。
14. 一种比较器模块，具有一输出端点、 一第一输入端点耦接于一第一 电压源以及一第二输入端点耦接于一 第二电压源，该比较器模块包含有 一电流源模块，耦接于一第三电压源，用来产生一偏置电流； 一第一电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第一电压源之间，用来接收该偏置电流，并检测该第一电压源的一第一输入信号以产生一第三输入信号；一第二电位调整电路模块，耦接于该电流源模块与该第二电压源之间， 用来接收该偏置电流，并检测该第二电压源的 一 第二输入信号以产生 一 第四 输入信号；以及一比较电路模块，耦接于该第一电位调整电鴻^莫块、该第二电位调整电 路模块、该第一电压源、该第二电压源与该第三电压源之间，用来接收该第 三输入信号与该第四输入信号以产生一输出信号，该比较电路模块包含有一第一开关模块，耦接于该第三电压源，用来选择性地将一第三电压源 耦接于一第一节点或一第二节点，其中该第一节点耦接于该输出端点；以及一第二开关模块，耦接于该第一节点、该第二节点、该第一电位调整电 路模块、该第二电位调整电路模块、该第一电压源与该第二电压源之间，该 第二开关模块包含有一第一开关元件，具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路模块、一 第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该第一节点，该第一开 关元件用来接收该第三输入信号；以及一第二开关元件，具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、一 第一端点耦接于该第一电压源以及一第二端点耦接于该第二节点，该第二开 关元件用来接收该第四输入信号。
15. 如权利要求14所述的比较器模块，其中该第一电位调整电路模块包含有一第三开关元件，具有一控制端点耦接于该第一开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第一电压源以及一第二端点耦接于该电流源模块与该第 三开关元件的该控制端点；以及该第二电位调整电路模块包含有一第四开关元件，具有一控制端点耦接于该第二开关元件的该控制端点、 一第一端点耦接于该第二电压源以及一第二端点耦接于该电流源模块与该第 四开关元件的该控制端点。
16. 如权利要求14所述的比较器模块，其中该第一开关模块另耦接于该第 一 电位调整电路模块与该第二电位调整电路模块之间，且该第 一开关模块包含有一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点；一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点；一第七开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第六开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第 一节点；以及一第八开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二电位调整电路模块、 一第一端点耦接于该第五开关元件的该第二端点以及一第二端点耦接于该第 二节点。
17. 如权利要求16所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件、该第六开关 元件、该第七开关元件以及该第八开关元件均为晶体管。
18. 如权利要求17所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管，并且 该第五开关元件、该第六开关元件、该第七开关元件以及该第八开关元件均 为P型场效应晶体管。
19. 如权利要求14所述的比较器模块，其中该第一开关模块包含有 一第五开关元件，其具有一控制端点耦接于该第一节点、 一第一端点耦接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第二节点；以及一第六开关元件，其具有一控制端点耦接于该第二节点、 一第一端点耦 接于该第三电压源以及一第二端点耦接于该第一节点。
20. 如权利要求19所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件以及该第六开 关元件均为晶体管。
21. 如权利要求20所述的比较器模块，其中该第一开关元件、该第二开 关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件均为N型场效应晶体管，并且 该第五开关元件以及该第六开关元件均为P型场效应晶体管。
22. 如权利要求21所述的比较器模块，其中该电流源模块包含有一电流镜像电路以及一电阻单元。
全文摘要
本发明公开一种可设置于一集成电路内部的电压电平箝制电路与高速比较器模块，该集成电路包含有一寄生二极管耦接于一第一电压源与一第二电压源之间。该电压电平箝制电路包含有一开关模块，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间；以及一比较器模块，具有一输出端点耦接于该开关模块、一第一输入端点耦接于该第一电压源以及一第二输入端点耦接于该第二电压源，用于比较该第一电压源的电压电平与该第二电压源的电压电平以产生一输出信号，并将该输出信号传送至该开关模块以控制该开关模块的导通状态来选择性地箝制该第二电压源的电压电平。
文档编号G09G3/36GK101399525SQ20071016125
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者张清荣, 王燕晖 申请人:奕力科技股份有限公司
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