专利名称：偏压电压生成电路、放大电路、流水线型ad转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种偏压电压生成电路及放大电路。本发明尤其涉及控制偏压电路的技术。
背景技术：
近年来，在移动电话中装载图像摄影功能、图像再现功能、动画摄影功能、动画再现功能等各种附加功能，强烈要求降低内置的放大电路的功耗。尤其是内置了模一数转换器(下面称AD转换器)的单片LSI逐年细微化，必须进一步降低电源电压。作为高转换精度的AD转换电路，已知多级流水线型AD转换器(例如参照专利文献1)。另外，已知在AD转换器中内置运算放大器，在向该运算放大器施加偏压的电路中加快输出电压上升的技术(例如参照专利文献2)。
专利文献1特开平9-69776号公报(全文、图1)专利文献2实开平5-17712号公报(全文、图1)(发明所要解决的问题)在上述放大电路中，因为通常不论其动作内容如何都持续施加偏压电压，所以消耗超过必需的功率。另一方面，即便通过在不需功率的待机期间，较长时间截止偏压电压来谋求节电，为减少该截止期间的泄漏也必需设置电容器等部件，存在电路面积增大的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于对施加偏压电压的电路减少功耗。
(解决课题的手段)
本发明的一种形态是偏压电压生成电路。该电路具有生成应向规定负载施加的偏压电压的驱动部；和在应向所述负载施加偏压电压的期间，对应于该负载中必需的电流量的变化，来切换驱动部具有的电流驱动能力的控制部。
“规定负载”，是例如AD转换器或包含在其中的放大器等必需的电流量周期性变化的电路。“应施加偏压电压的期间”，例如是规定负载应动作的期间，意在除去不施加偏压电压的期间。即，控制部在电流驱动能力不为零的范围内，使电流驱动细微变化。这样，进行细微控制以使在负载动作期间的功耗变为必需的就足以的量，可谋求整体节省功率。
驱动部可包含并联连接的、电流驱动能力不同的多个偏压电路，也可包含并联连接的、电流驱动能力相同的多个偏压电路。这些多个偏压电路可以分别输出互不相同的偏压电压，也可分别输出相同的偏压电压。控制部可通过控制多个偏压电路中动作的电路数，来切换电流驱动能力。多个偏压电路可以选择输出大致相当于电源电压值的第1偏压电压和不同于电源电压的规定值的第2偏压电压。
偏压电路可包含CMOS晶体管，将在电源电位与接地电位之间，使PMOS晶体管及NMOS晶体管串联连接，将共同的漏极连接于各自的栅极上，并从漏极输出偏压电压；截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件；和控制来自CMOS晶体管的偏压电压输出的开关元件。控制部可通过向分别包含于多个偏压电路中的开关元件发送控制信号，来控制动作的电路数。
本发明的另一形态是放大电路。该电路具有交互反复自动归零动作和放大动作的放大部；向放大部提供偏压电压的驱动部；和对应于在放大部的自动归零动作和放大动作中必需的电流量的变化，来切换驱动部具有的电流驱动能力的控制部。该放大电路，例如也可是具有根据输入模拟电压、分别阶段性地从上位生成数位数字值的多级转换单元的多级流水线型AD转换器。此时，可控制电流驱动能力，以向最要求高模拟精度的初级转换单元驱动较大的电流，向第2级以后的转换单元驱动较小的电流。
偏压电路可包含CMOS晶体管，将在电源电位与接地电位之间，使PMOS晶体管及NMOS晶体管串联连接、将漏极连接于各自的栅极上，并从漏极输出偏压电压；截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件；和控制来自CMOS晶体管的偏压电压输出的开关元件。控制部可通过向分别包含于多个偏压电路的开关元件发送控制信号，来控制动作的电路数。
在本形态中，也可通过细微地调整驱动电流，来减少放大电路中的功耗。
另外，上述构成要素的任意组合或在方法、装置、系统等之间相互置换本发明的构成要素或表现的形态，作为本发明的形态是有效的。
图1是表示局部包含本实施方式的偏压电压生成电路的图像处理电路的基本结构图。
图2是表示第1实施方式的AD转换器的结构图。
图3是表示第1偏压电压生成电路的结构图。
图4是表示第1实施方式中的第1转换部的动作变化与控制部的控制关系的时间图。
图5是表示第2实施方式中的第1转换部的动作变化与控制部的控制关系的时间图。
图6是表示第3实施方式中第1偏压电压生成电路的结构图。
图7是表示第5实施方式中第1偏压电压生成电路的结构图。
图8是表示第6实施方式中第1偏压电压生成电路的结构图。
具体实施例方式
(第1实施方式)图1是表示局部包含本实施方式的偏压电压生成电路的图像处理电路的基本结构。CDD(Charge Coupled Device)和CMOS传感器等的图象传感器12取入来自被摄物的光后转换成电信号，并输入到单片LSI(LargeScale Integration)10。在单片LSI10中，内置AGC(Auto Gain Control)14、AD转换器20、DSP(Digital Signal Processor)16。AGC14放大从图象传感器12接收的电信号，AD转换 20将放大了的模拟信号转换成数字信号，DSP16对转换了的数字信号进行压缩等的处理。在单片LSI10中内置的各结构由规定的电压电源供电。
AD转换器20包含用于实现低功耗的偏压电压生成电路，作为单片LSI10整体也实现低功耗，尤其是适于装载在省电要求高的移动电话等便携终端。另外，该偏压电压生成电路及包含其的AD转换器20，因为不导致电容器的容量增加所引起的电路面积增大，所以适于装载在单片LSI10。
图2表示第1实施方式的AD转换器20的结构。AD转换器20通过从第1转换部22到第n转换部28的n级转换单元，阶段性地处理10位的AD转换。初级的第1转换部22处理4位，由第2级以后的转换部处理剩余的位。在N＝4时，从第2级至第4级可分别各处理2位。
第1转换部22包含第1AD转换电路32、第1DA转换电路34、第1减法电路36、第1放大电路38。第1AD转换电路32是从上位将输入模拟信号转换成规定数位的数字信号的辅助AD转换电路。这里例如向第1DA转换电路34和数字输出电路30输出4位的数字值。第1DA转换电路34将从第1AD转换电路32输出的数字值转换成模拟信号。第1减法电路36将原始的输入模拟信号与来自第1DA转换电路34的模拟信号的差输入到第1放大电路38，第1放大电路38放大该差后发送到第2转换部24。第1放大电路38例如是开关电容器型放大器。也可合并第1减法电路36和第1放大电路38作为差动放大电路。
第2转换部24包含第2AD转换电路42、第2DA转换电路44、第2减法电路46、第2放大电路48。这些各结构分别与第1转换部22的第1AD转换电路32、第1DA转换电路34、第1减算电路36、第1放大电路38相同地动作。其中，第2AD转换电路42例如输出第1AD转换电路32的输出位的下位的2位。
第(n-1)转换部26包含第(n-1)AD转换电路52、第(n-1)DA转换电路54、第(n-1)减法电路56、第(n-1)放大电路58。这些各结构也分别与第1转换部22的第1AD转换电路32、第1DA转换电路34、第1减法电路36、第1放大电路38相同地动作。其中，第(n-1)AD转换电路52输出前级的输出位的下位的2位。第n转换部28包含第nAD转换电路60。第nAD转换电路60输出最下位的2位。数字输出电路30，合成自第1转换部22、第2转换部24、第(n-1)转换部26、第n转换部28接收的数字信号，输出10位的数字信号。
第1偏压电压生成电路70、第2偏压电压生成电路72、第3偏压电压生成电路74、第4偏压电压生成电路76，具有下述图3中所述的结构。同时，分别向第1转换部22、第2转换部24、第(n-1)转换部26、第n转换部28施加偏压电压。
图3表示第1偏压电压生成电路70的结构。第1偏压电压生成电路70具有驱动部80和控制部88。驱动部80生成应施加到第1转换部22的第1放大电路38等负载的偏压电压。控制部88在应向负载施加偏压电压的期间，对应于该负载必需的电流量的变化，来切换驱动部80具有的电流驱动能力。
驱动部80包含第1偏压电路82及第2偏压电路84，作为并联连接的、电流驱动能力不同的多个偏压电路。第1偏压电路82包含由在电源电位VDD与接地电位VSS之间串联连接的第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2构成的CMOS晶体管；和作为截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件的第3晶体管Tr3。第1晶体管Tr1是P沟道MOS晶体管，第2晶体管Tr2是N沟道MOS晶体管。第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2具有共同的漏极，形成使该漏极与各个栅极短路的二极管连接。共同的漏极输出经第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2的导通电阻分压的电压作为偏压电压。在该输出路径中设置作为控制输出的开关元件的第1输出用晶体管Tr10。
第2偏压电路84也还包含由在电源电位VDD与接地电位VSS之间串联连接的第4晶体管Tr4及第5晶体管Tr5构成的CMOS晶体管；和作为截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件的第6晶体管Tr6。第4晶体管Tr4是P沟道MOS晶体管，第5晶体管Tr5是N沟道MOS晶体管。第4晶体管Tr4及第5晶体管Tr5也具有共同的漏极，形成使该漏极与各个栅极短路的二极管连接。共同的漏极输出经第4晶体管Tr4及第5晶体管Tr5的导通电阻分压的电压作为偏压电压。在该输出路径中设置作为控制输出的开关元件的第2输出用晶体管Tr20。
来自第1偏压电路82的偏压电压输出路径与来自第2偏压电路84的偏压电压的输出路径连接，施加到第1转换部22。
第1偏压电路82与第2偏压电路84的电流驱动能力不同，但输出的偏压电压相等。即，第1偏压电路82中的第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2的元件尺寸比，与第2偏压电路84中的第4晶体管Tr4及第5晶体管Tr5的元件尺寸比相同。维持这样的尺寸比不变，通过增大第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2，或者，第4晶体管Tr4及第5晶体管Tr5的尺寸，来具有不同的电流驱动能力。一般来说，贯穿电流越大则电流驱动能力越大。
控制部88向第3晶体管Tr3、第6晶体管Tr6、第1输出用晶体管Tr10、及第2输出用晶体管Tr20各自的栅极施加控制信号来进行导通、截止控制。即，第1偏压电路82通过控制部88的第3晶体管Tr3及第1输出用晶体管Tr10的导通截止控制，来切换动作状态与非动作状态。同样地，第2偏压电路84通过控制部88的第6晶体管Tr6及第2输出用晶体管Tr20的导通截止控制，来切换动作状态与非动作状态。
控制部88通过控制第1偏压电路82及第2偏压电路84中动作的电路数，来切换驱动部80整体的电流驱动能力。例如在第1转换部22必需较大电流期间，使第1偏压电路82及第2偏压电路84两方动作，在用较小电流就足以的期间，可仅使第1偏压电路82及第2偏压电路84之一动作。第1偏压电路82及第2偏压电路84的电流驱动能力，与控制部88的第3晶体管Tr3、第6晶体管Tr6、第1输出用晶体管Tr10、及第2输出用晶体管Tr20的控制定时，对应于作为偏压电压施加对象的第1转换部22必需的电流量的变化来设计。
图4是表示第1实施方式中的第1转换部22的动作变化与控制部88的控制关系的时间图。在图中从上顺序表示包含在第1转换部22中的第1放大电路38的动作模式、第3晶体管Tr3的导通截止定时、第6晶体管Tr6的导通截止定时。下面，第3晶体管Tr3的导通截止定时也是第1输出用晶体管Tr10的导通截止定时，第6晶体管Tr6的导通截止定时是第2输出用晶体管Tr20的导通截止定时。第1放大电路38交互反复自动归零动作和放大动作。在本实施方式中，在自动归零动作期间必需较大的电流，在放大动作期间用较小的电流就足以了。与之相一致，控制部88在自动归零动作期间导通第3晶体管Tr3及第6晶体管Tr6两方，在放大动作期间截止第3晶体管Tr3，仅原样导通第6晶体管Tr6。这样，可实现在施加偏压电压的电路中的功耗量的细微调整。
第2偏压电路84的电流驱动能力根据在第1放大电路38的放大动作期间中第1转换部22必需的电流量来设计。第1偏压电路82的电流驱动能力也可根据在第1放大电路38的自动归零动作期间中第1转换部22必需的电流量和第2偏压电路84的电流驱动能力来设计。另外，截止第3晶体管Tr3或第6晶体管Tr6的期间，是包含在第1转换部22为激活状态期间中的较短的期间。因此，与在等待期间截止不同，减小泄漏电流所导致的影响，降低了另外设置电容器等部件的必要性。即，一面可避免电路面积的增大，一面可减少在施加偏压电压的电路中的功耗。
(第2实施方式)本实施方式的偏压电压生成电路与第1实施方式的不同之处在于控制部的第1偏压电路及第2偏压电路的控制定时，但其他的结构与第1
图5是表示第2实施方式中的第1转换部22的动作变化与控制部88的控制关系的时间图。本实施方式中，在自动归零动作期间中，尤其是在自动归零刚开始之后必须较大的电流，在剩余的自动归零期间用较小的电流就足以。与之相一致，控制部88在自动归零刚开始之后的期间导通第3晶体管Tr3及第6晶体管Tr6两方，在剩余的自动归零期间截止第3晶体管Tr3，仅原样导通第6晶体管Tr6。并且，在放大动作期间第6晶体管Tr6也截止。因此，第2偏压电路84的电流驱动能力可根据在除第1放大电路38的自动归零刚开始之后以外的自动归零动作期间中第1转换部22必须的电流量来设计。第1偏压电路82的电流驱动能力根据在第1放大电路38的自动归零刚开始之后第1转换部22必须的电流量和第2偏压电路84的电流驱动能力来设计。
(第3实施方式)本实施方式的偏压电压生成电路与第1、2实施方式的不同之处在于，构成驱动部的多个偏压电路的电流驱动能力全部相同，但其他的结构与第1或第2实施方式相同。
图6表示第1偏压电压生成电路70的结构。在第1偏压生成电路70中，驱动部80包含第1偏压电路82、第2偏压电路84、和第3偏压电路86。这些偏压电路具有相同的电流驱动能力。即，构成第1偏压电路82的第1、2晶体管Tr1、Tr2的元件尺寸及尺寸比、构成第2偏压电路84的第4、5晶体管Tr4、Tr5的元件尺寸及尺寸比、和构成第3偏压电路86的第7、8晶体管Tr7、Tr8的元件尺寸及尺寸比全部相同。
控制部88通过分别向第3晶体管Tr3、第6晶体管Tr6、第9晶体管Tr9发送控制信号，导通截止控制第1偏压电路82、第2偏压电路84、第3偏压电路86各自的动作。第1偏压电路82、第2偏压电路84、第3偏压电路86中动作的电路数及其导通截止定时与第1、2实施方式相同，可对应于第1转换部22必须的电流量的变化来设计。
另外，在第1实施方式中，因为构成第1偏压电路82及第2偏压电路84的各晶体管的尺寸比相同，所以在原理上认为输出相同的偏压电压，但是，因尺寸自身不同，也可能在晶体管的特性上出现若干差异，输出的偏压电压也略微不同。在本实施方式中，因不只尺寸比，尺寸自身也相同，所以可更确实地减小特性不同所导致的偏压电压的偏差。
(第4实施方式)本实施方式的偏压电压生成电路与第1～3实施方式的不同之处在于，由于各自不同的电流驱动能力，向多级流水线型AD转换电路具有的多级转换单元施加偏压电压。在图2中，作为初级的第1转换部22必须10位的精度，相反第2级的第2转换部24用10-4+1＝7位的精度就足以。这样，初级和第2级以后必须的位精度不同，要求的模拟精度不同。因此，第1转换部22必须较大的电流，相反从第2级以后的第2转换部24到第n转换部28的各转换单元用较小的电流就足以。与之相一致，设计构成第1偏压电压生成电路70到第4偏压电压生成电路76的偏压电路内的元件尺寸或控制部88的控制定时，以使第1偏压电压生成电路70的电流驱动能力与从第2偏压电压生成电路72到第4偏压电压生成电路76的电流驱动能力不同。
(实施方式5)本实施方式的偏压电压生成电路与其它实施方式的不同之处在于，驱动部中包含的偏压电路的结构为威尔逊型电流镜。
图7表示实施方式5的第1偏压电压生成电路的结构。驱动部80包含第10晶体管Tr30、第11晶体管Tr31、第12晶体管Tr32、第13晶体管Tr33、第14晶体管Tr34。第10晶体管Tr30与第11晶体管Tr31是各自的尺寸比大致相等的p沟道MOS晶体管，形成电流镜。第10晶体管Tr30与第11晶体管Tr31共同的源电极与电源电位VDD连接，共同的栅电极与第10晶体管Tr30的漏电极短路。
第12晶体管Tr32与第13晶体管Tr33是各自的尺寸比不同的n沟道MOS晶体管，形成电流镜。第12晶体管Tr32的漏电极与第10晶体管Tr30的漏电极连接，第13晶体管Tr33的漏电极与第11晶体管Tr31的漏电极连接，共同的栅电极与第13晶体管Tr33的漏电极短路。第12晶体管Tr32的源电极与接地电位连接，第13晶体管Tr33的源电极与第14晶体管Tr34的漏电极连接。第14晶体管Tr34的源电极与接地电位连接。
第14晶体管Tr34由控制部88来控制导通截止。在第14晶体管Tr34截止的情况下，第10晶体管Tr30与第11晶体管Tr31导通，第12晶体管Tr32与第13晶体管Tr33截止，所以将作为与电源电位VDD大致相等的值的第1偏压电压输出到第1变换部22。若第14晶体管Tr34导通，则第10晶体管Tr30、第11晶体管Tr31、第12晶体管Tr32、第13晶体管Tr33全部导通，所以将作为第12晶体管Tr32与第13晶体管Tr33的尺寸比之差所对应值的第2偏压电压输出到第1变换部22。
这样，在本实施方式中，控制部88在应向作为负荷的第1变换部22施加偏压电压的期间，可对应于第1变换部22必需的电流量的变化来切换驱动部80具有的电流驱动能力。即，控制部88可由彼此不同的第1偏压电压与第2偏压电压来切换驱动部80的输出。
(实施方式6)本实施方式的偏压电压生成电路与在偏压电压生成电路中采用威尔逊型电流镜的实施方式5的不同之处在于，驱动部中包含的偏压电路的结构为一般电流镜。
图8表示实施方式6的第1偏压电压生成电路的结构。驱动部80包含第15晶体管Tr40、第16晶体管Tr41、第17晶体管Tr42、第18晶体管Tr43。第15晶体管Tr40与第16晶体管Tr41分别是p沟道MOS晶体管，形成电流镜。第15晶体管Tr40与第16晶体管Tr41各自的源电极与电源电位VDD连接，共同的栅电极与第15晶体管Tr40的漏电极短路。
第17晶体管Tr42是n沟道MOS晶体管，漏电极与栅电极短路，其漏电极与第16晶体管Tr41的漏电极连接。第17晶体管Tr42的源电极与接地电位连接。从第16晶体管Tr41和第17晶体管Tr42的漏电极向第1放大电路38输出对应于第15晶体管Tr40与第16晶体管Tr41各自的尺寸比的偏压电压。
第18晶体管Tr43是n沟道MOS晶体管，其漏电极与第15晶体管Tr40的漏电极连接，源电极连接接地电位。从控制部88向第18晶体管Tr43的栅电极施加2次电压。
控制部88包含第19晶体管Tr50、第20晶体管Tr51、第1开关100、第2开关101、第3开关102、第4开关103。控制部88在向驱动部80输出第1电压时，接通第1开关100和第3开关102，断开第2开关101和第4开关103。控制部88在向驱动部80输出第2电压时，断开第1开关100和第3开关102，接通第2开关101和第4开关103。第19晶体管Tr50与第20晶体管Tr51各自的尺寸比不同，施加到驱动部80上的第1电压与第2电压的值也不同。
第18晶体管Tr43驱动在向栅电极施加第1电压的情况和施加第2电压的情况下值不同的电流。由此，对应于控制部88的控制，切换流入第18晶体管Tr43的电流值，从驱动部80输出的偏压电压的值也切换成不同值。
这样，在本实施方式中，控制部88在应向作为负荷的第1变换部22施加偏压电压的期间，可对应于第1变换部22必需的电流量的变化来切换驱动部80具有的电流驱动能力。即，控制部88可由彼此不同的第1偏压电压与第2偏压电压来切换驱动部80的输出。
另外，在本实施方式中示例了第1放大电路38来作为偏压电压的施加对象，但也可以其它的比较器来作为偏压电压的施加对象。例如，将第1AD转换电路32、第2AD转换电路42、第(n-1)AD转换电路52、第nAD转换电路60各自中包含的比较器作为偏压电压的施加对象，或将第2放大电路48或第(n-1)放大电路58作为偏压电压的施加对象。
上面根据实施方式说明本发明。该实施方式是例示，在各构成要素或各处理过程的组合上可有各种变形例，另外，本领域技术人员理解这样的变形例也在本发明的范围内。下面例举变形例。
第1实施方式的图4表示在自动归零动作切换为放大动作的定时，控制部88截止第3晶体管Tr3。在变形例中，在自动归零动作切换为放大动作的定时以后，到下次自动归零动作开始之前的任意的定时，控制部88控制截止第3晶体管Tr3。
第2实施方式的图5表示在自动归零刚开始之后的必需较大电流的期间结束的定时，控制部88截止第3晶体管Tr3。变形例中，从自动归零刚开始之后的必需较大电流的期间结束到切换为放大动作的定时之前的任意定时，控制部88控制截止第3晶体管Tr3。另外，图5表示在转换为放大动作的定时，控制部88截止第6晶体管Tr6。在变形例中，从自动归零刚开始之后的必需较大电流的期间结束到下次自动归零开始之前的任意定时，控制部88控制截止第6晶体管Tr6。
在第1～3实施方式中，由2～3个偏压电路构成驱动部80。在变形例中，可由超过该个数的偏压电路构成，也可使电流动作能力相同的偏压电路与电流动作能力不同的偏压电路混合构成。
在第4实施方式中，分为初级第1转换部22、和从第2级以后的第2转换部24至第n转换部28来说明电流驱动能力的差异。在变形例中，例如在第2级以后后级必需的电流量变小时，与之一致，从第2偏压电压生成电路72到第4偏压电压生成电路76的电流驱动能力也慢慢减小。
在图2中，在第1转换部22、第2转换部24、第(n-1)转换部26中分别包含一个放大电路。在变形例中，例如在初级第1转换部22中进一步设置采样保持电路等的放大电路，考虑该放大电路的动作中必需的电流后，设计构成第1偏压电压生成电路70的偏压电路及控制部88的控制定时。同样地，施加在图1所示的AGC14上的偏压电压也可通过与各实施方式相同的偏压电压生成电路生成。
在第3实施方式的图6中，示例在从各偏压电路输出的偏压电压的路径上不设置控制输出的开关元件的结构。在变形例中，与第1实施方式的图3相同，也可在输出路径上设置开关元件来控制输出。
权利要求
1.一种偏压电压生成电路，其特征在于具有驱动部，生成应向规定的负载施加的偏压电压；和控制部，在应向所述负载施加偏压电压期间，对应于该负载中必须的电流量的变化，来切换所述驱动部具有的电流驱动能力。
2.根据权利要求1所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述驱动部包含并联连接的、电流驱动能力不同的多个偏压电路；所述控制部通过控制所述多个偏压电路中动作的电路数，来切换所述电流驱动能力。
3.根据权利要求1所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述驱动部包含并联连接的、电流驱动能力相同的多个偏压电路；所述控制部通过控制所述多个偏压电路中动作的电路数，来转换所述电流驱动能力。
4.根据权利要求1所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述规定的负载是包含在AD转换器中的放大器。
5.根据权利要求2所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述多个偏压电路包含CMOS晶体管，分别在电源电位与接地电位之间，使PMOS晶体管及NMOS晶体管串联连接、将漏极连接于各自的栅极上，并从漏极输出偏压电压；截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件；和控制来自所述CMOS晶体管的偏压电压输出的开关元件。
6.根据权利要求3所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述多个偏压电路包含CMOS晶体管，分别在电源电位与接地电位之间，使PMOS晶体管及NMOS晶体管串联连接、将漏极连接于各自的栅极上，并从漏极输出偏压电压；截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件；和控制来自所述CMOS晶体管的偏压电压输出的开关元件。
7.根据权利要求5所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述控制部通过向分别包含于所述多个偏压电路中的开关元件发送控制信号，来控制动作的电路数。
8.根据权利要求6所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述控制部通过向分别包含于所述多个偏压电路中的开关元件发送控制信号，来控制动作的电路数。
9.根据权利要求1所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述驱动部包含可选择地输出彼此不同的第1偏压电压与第2偏压电压的偏压电路，所述控制部对应于所述负荷的必需电流量的变化，由所述第1偏压电压与所述第2偏压电压来切换所述驱动部的输出。
10.根据权利要求9所述的偏压电压生成电路，其特征在于所述偏压电路是至少包含尺寸比不同的一对n沟道晶体管、尺寸比大致相等的一对p沟道晶体管和用于由所述第1偏压电压与所述第2偏压电压来切换输出的开关元件的威尔逊型电流镜电路。
11.一种放大电路，其特征在于具有交互反复自动归零动作和放大动作的放大部；向所述放大部提供偏压电压的驱动部；和控制部，对应于在所述放大部的自动归零动作和放大动作中必需的电流量的变化，来切换所述驱动部具有的电流驱动能力。
12.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于所述驱动部包含并联连接的、电流驱动能力不同的多个偏压电路；所述控制部通过控制所述多个偏压电路中动作的电路数，来切换所述电流驱动能力。
13.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于所述驱动部包含并联连接的、电流驱动能力相同的多个偏压电路；所述控制部通过控制所述多个偏压电路中动作的电路数，来切换所述电流驱动能力。
14.根据权利要求12所述的放大电路，其特征在于所述多个偏压电路包含CMOS晶体管，分别在电源电位与接地电位之间，使PMOS晶体管及NMOS晶体管串联连接、将漏极连接于各自的栅极上，并从漏极输出偏压电压；截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件；和控制来自所述CMOS晶体管的偏压电压输出的开关元件。
15.根据权利要求13所述的放大电路，其特征在于所述多个偏压电路包含CMOS晶体管，分别在电源电位与接地电位之间，使PMOS晶体管及NMOS晶体管串联连接、将漏极连接于各自的栅极上，并从漏极输出偏压电压；截断由该CMOS晶体管产生的贯穿电流的开关元件；和控制来自所述CMOS晶体管的偏压电压输出的开关元件。
16.根据权利要求14所述的放大电路，其特征在于所述控制部通过向分别包含于所述多个偏压电路中的开关元件发送控制信号，来控制动作的电路数。
17.根据权利要求15所述的放大电路，其特征在于所述控制部通过向分别包含于所述多个偏压电路中的开关元件发送控制信号，来控制动作的电路数。
18.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于所述驱动部包含可选择地输出彼此不同的第1偏压电压与第2偏压电压的偏压电路，所述控制部对应于所述负荷的必需电流量的变化，由所述第1偏压电压与所述第2偏压电压来切换所述驱动部的输出。
19.根据权利要求18所述的放大电路，其特征在于所述偏压电路是至少包含尺寸比不同的一对n沟道晶体管、尺寸比大致相等的一对p沟道晶体管和用于由所述第1偏压电压与所述第2偏压电压来切换输出的开关元件的威尔逊型电流镜电路。
20.一种流水线型AD转换器，具有根据输入模拟电压、分别阶段性地从上位生成数位的数字值的多级转换单元，其特征在于具备交互反复自动归零动作和放大动作的放大部；向所述放大部提供偏压电压的驱动部；和控制部，对应于在所述放大部的自动归零动作和放大动作中必需的电流量的变化，来切换所述驱动部具有的电流驱动能力，所述控制部控制电流驱动能力，以向所述多级转换单元中至少任一转换单元驱动较大的电流，向其它转换单元驱动较小的电流。
21.根据权利要求20所述的流水线型AD转换器，其特征在于所述控制部控制电流驱动能力，以向初级转换单元驱动较大的电流，向第2级以后的转换单元驱动较小的电流。
全文摘要
本发明提供一种可切换电流驱动能力的偏压电压生成电路、放大电路、流水线型AD转换器。对AD转换器的放大电路施加偏压电压的第1偏压电压生成电路具有驱动部和控制部。驱动部包含第1偏压电路及第2偏压电路，作为并联连接的、电流驱动能力不同的多个偏压电路。第1偏压电路及第2偏压电路，分别包含在电源电位与接地电位之间串联连接的CMOS晶体管，和用于截断贯穿电流的开关元件。从CMOS晶体管的漏极输出偏压电压。控制部通过使第1偏压电路及第2偏压电路的两方或一方导通，来控制驱动部整体的电流驱动能力。
文档编号H03F3/42GK1533026SQ200410031790
公开日2004年9月29日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年3月26日
发明者谷邦之, 和田淳 申请人:三洋电机株式会社