[发明专利]跨导参数的量测方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种跨导参数的量测方法，特别有关于一种量测反相器振荡电路的跨导的方法。

背景技术

在集成电路内，反相器振荡电路是一种常见的振荡电路。参考图1A，图1A显示反相器振荡电路100。反相器振荡电路100包括反馈电阻Rf以及反相器110，其中反馈电阻Rf与反相器110皆耦接于输入端OSCI以及输出端OSCO之间。图1B显示反相器振荡电路100的详细电路，而图1C显示反相器振荡电路100的小信号等效电路。在图1B中，反相器110可被视为由P型金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor，MOS)晶体管120以及N型金属氧化物半导体晶体管130所组成，其中PMOS晶体管120耦接于供应电压VCC以及输出端OSCO之间，而NMOS晶体管130耦接于接地端GND以及输出端OSCO之间。在图1C中，电阻rdsP以及电流源gmP×Vgs表示PMOS晶体管120的小信号模型，而电阻rdsN以及电流源gmN×Vgs表示NMOS晶体管130的小信号模型。此外，PMOS晶体管120的跨导(transconductance)为gmP，而NMOS晶体管130的跨导为gmN。

图2显示反相器振荡电路的传统量测电路，用以量测反相器振荡电路210的跨导参数(又称为gm)。对反相器振荡电路而言，跨导参数会影响振荡的效能。如图2所显示，交流电压源220经由电容C1耦接于反相器振荡电路210的输入端OSCI。此外，负载电阻RL经由电容C2耦接于反相器振荡电路210的输出端OSCO。当交流电压源220提供交流输入电压Vi至反相器振荡电路210时，可在负载电阻RL上量测到对应的输出电压Vo。因此，根据下列算式(1)可求得反相器振荡电路210的跨导参数：

gm=Vo/RLVi---(1).]]>

此外，反相器振荡电路210的跨导参数亦为反相器内PMOS晶体管及NMOS晶体管的跨导的总和，即gm＝gmP+gmN。

然而，使用交流量测方式来量测反相器振荡电路的跨导参数将会导致量测时间以及测试成本的增加。因此，需要一种直流量测方式来量测反相器振荡电路的跨导参数。

发明内容

本发明提供一种跨导参数的量测方法，适用于量测一振荡电路的一跨导，其中该振荡电路具有一反相器，该跨导参数的量测方法包括：浮接该反相器的一输入端以及一输出端，并量测该输出端的电压以得到该反相器的一偏压电压；浮接该输入端，并分别提供一第一电压以及一第二电压至该输出端，以便从该输出端量测到对应于该第一电压的一第一电流以及对应于该第二电压的一第二电流，其中该第一电压与该偏压电压具有相同的电压位准；根据该第一电压、该第二电压、该第一电流以及该第二电流，得到该反相器的一输出电阻值；以及根据该输出电阻值，得到该振荡电路的该跨导。

本发明所述的跨导参数的量测方法，该输出电阻值是通过将该第一电压与该第二电压的电压差除以该第一电流与该第二电流的电流差而求得。

本发明所述的跨导参数的量测方法，该振荡电路的该跨导为其中Rout表示该输出电阻值。

本发明所述的跨导参数的量测方法，该第二电压是根据该偏压电压以及一电压差而求得，使得该第二电压大体上趋近于该第一电压。

本发明所述的跨导参数的量测方法，该第一电压、该第二电压为直流电压。

本发明所述的跨导参数的量测方法，该振荡电路的该跨导为其中gmN为该振荡电路的N型晶体管的跨导，而gmP为该振荡电路的P型晶体管的跨导。