具有改善的摆动性能和低静态电流的跨导器的制作方法

本说明书涉及半导体器件领域。更具体地，但不排他地，本说明书涉及半导体器件中的跨导器。

背景技术：

1、差分跨导器提供输出电流，该输出电流是两个电压输入之间的差的近似线性函数。例如，差分跨导器用于电压调节器、滤波器和放大器。差分跨导器的两个重要性能参数是摆率和静态电流。摆率是当两个电压输入不同时输出电流的度量。静态电流是当两个电压输入相等时差分跨导器消耗的电流的度量。

技术实现思路

1、本说明书描述了一种半导体器件，其包括低功率快速差分跨导器，在本文中称为跨导器。跨导器包括被配置为接收参考电势的参考输入级和与参考输入级串联耦合的参考负载。跨导器包括被配置为接收反馈电势的反馈输入级和与反馈输入级串联耦合的反馈负载。跨导器进一步包括电流限制部件，该电流限制部件被配置为控制通过参考输入级和反馈输入级的总电流。跨导器包括输出电流端子，该输出电流端子被配置为提供作为参考电势和反馈电势之间的差的函数的输出电流。跨导器包括从参考负载到电流限制部件的负反馈路径，该负反馈路径被配置为补偿当参考电势不同于反馈电势时的总电流的改变。跨导，即输出电流端子处的输出电流的改变与参考电势和反馈电势之间的差的改变的比率，随着参考电势和反馈电势之间差的绝对值的增大而增大。

技术特征：

1.一种包括跨导器的半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述跨导器的跨导随着所述参考电势和所述反馈电势之间的所述差的绝对值的增大而增大。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述跨导器被配置为提供具有汇输出功能的所述输出电流，其中，通过控制连接在所述半导体器件的所述输出电流端子和接地端子之间的输出驱动器来控制所述输出电流。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述跨导器被配置为提供具有源输出功能的所述输出电流，其中，通过控制连接在所述半导体器件的所述输出电流端子和电源端子之间的输出驱动器来控制所述输出电流。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述跨导器被配置为提供具有双向输出功能的所述输出电流，其中，通过控制连接在所述半导体器件的所述输出电流端子和电源端子之间的输出驱动器，并且通过控制连接在所述半导体器件的所述输出电流端子和接地端子之间的另一个输出驱动器来控制所述输出电流。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述跨导器被配置为提供所述输出电流的互补极性，因此当所述参考电势和所述反馈电势之间的所述差增大时，所述输出电流减小，并且当所述参考电势和所述反馈电势之间的所述差减小时，所述输出电流增大。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述跨导器被配置为提供所述输出电流的非互补极性，因此当所述参考电势和所述反馈电势之间的所述差增大时，所述输出电流增大，并且当所述参考电势和所述反馈电势之间所述差减小时，所述输出电流减小。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电流限制部件包括n沟道场效应晶体管nfet。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电流限制部件包括p沟道场效应晶体管pfet。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述参考负载包括nfet。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述反馈负载包括nfet。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述负反馈回路包括反相缓冲器。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，所述反相缓冲器包括与控制驱动器串联耦合的控制负载。

14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述控制驱动器连接到所述参考负载和所述参考输入级。

15.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述电流限制部件连接到所述控制负载和所述控制驱动器。

16.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述控制负载被实施为pfet，并且所述控制驱动器被实施为nfet。

17.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括与所述电流限制部件串联耦合的电流传感器。

18.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：

19.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述输出缓冲器包括放大器，所述放大器被配置为提供放大的跨导。

20.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

技术总结一种半导体器件(200)包括低功率快速差分跨导器(202)，其提供作为参考电势输入(206)和反馈电势输入(210)之间的差的函数的输出电流。跨导随着参考电势和反馈电势之间的差的绝对值的增大而增大。跨导器(202)包括用于接收参考电势的参考输入级(204)和与参考输入级(204)串联耦合的参考负载(220)。跨导器(202)包括用于接收反馈电势的反馈输入级(208)和与反馈输入级串联耦合的反馈负载(224)。跨导器(202)进一步包括电流限制部件(212)，其被配置为控制通过参考输入级(204)和反馈输入级(208)的总电流。跨导器(202)包括从参考负载(220)到电流限制部件(212)的负反馈路径(236)，其补偿由于参考电势和反馈电势之间的差而引起的总电流的改变。技术研发人员：A·沙玛受保护的技术使用者：德克萨斯仪器股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15