[发明专利]可调阻值式虚拟电阻

说明书

本发明提供一种可调阻值式虚拟电阻，包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管具有第一端、第二端以及控制端。第一晶体管的第一端用以作为可调阻值式虚拟电阻的第一端。第一晶体管的控制端用以接收控制电压。第一晶体管受控于控制电压而操作在弱反转区。第二晶体管具有第一端、第二端以及控制端。第二晶体管的第一端耦接第一晶体管的第二端。第二晶体管的第二端与第二晶体管的控制端相耦接以作为可调阻值式虚拟电阻的第二端。第二晶体管操作在弱反转区。本发明的可调阻值式虚拟电阻可降低虚拟电阻两端的信号振幅对虚拟电阻的电阻值的影响。

技术领域

本发明涉及一种虚拟电阻，尤其涉及一种可调阻值式虚拟电阻。

背景技术

在医疗电子的技术领域中，医疗设备所接收的信号是音频的生理信号。医疗设备接收端的音频带通滤波器须确实地滤除所接收的信号中的低频噪声，方能精确地获取生理信号以进行后续的分析及处理。一般来说，音频带通滤波器须采用高阻抗的电阻，才能实现其对频宽的要求。而常见的作法是在具音频带通滤波器的芯片外部配置高阻值的电阻器，然而此种高阻值的电阻器通常具有较大的体积而会占据较大的空间。

因此，近年来开始采用金氧半场效晶体管来实现具高阻值的虚拟电阻，其主要是利用金氧半场效晶体管操作在弱反转区(weak inversion region)的微小电流，搭配其两端的固定跨压，来实现近似高阻抗的电阻。同时，也因为使用了金氧半场效晶体管实现虚拟电阻，让整体电路可以完全芯片化设计。如图1所示，虚拟电阻900可包括彼此串接的金氧半场效晶体管910及920，其中金氧半场效晶体管910及920同时受控于控制电压Vctrl而操作在弱反转区，并可通过控制电压Vctrl来调整虚拟电阻900的电阻值。但也因金氧半场效晶体管910及920必须操作在弱反转区的缘故，故在使用上需限制虚拟电阻900的两端(即第一端N1及第二端N2)的信号振幅，以避免虚拟电阻900的电阻值变化过大。由于虚拟电阻900的两端的信号振幅受到限制，导致虚拟电阻900的应用受到局限。

发明内容

本发明提供一种可调阻值式虚拟电阻，可降低虚拟电阻两端的信号振幅对虚拟电阻的电阻值的影响，以让虚拟电阻的应用更加广泛。

本发明的可调阻值式虚拟电阻包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管具有第一端、第二端以及控制端。第一晶体管的第一端用以作为可调阻值式虚拟电阻的第一端。第一晶体管的控制端用以接收控制电压。第一晶体管受控于控制电压而操作在弱反转区。第二晶体管具有第一端、第二端以及控制端。第二晶体管的第一端耦接第一晶体管的第二端，且第二晶体管的第二端与第二晶体管的控制端相耦接以作为可调阻值式虚拟电阻的第二端。第二晶体管受限于导通电流极小，同样地操作在弱反转区。

在本发明的一实施例中，上述的第一晶体管及第二晶体管的每一者为P型金氧半场效晶体管。

在本发明的一实施例中，上述的控制电压的电压值为可调整的，且大于0伏特。

在本发明的一实施例中，上述的第一晶体管的基体端耦接第一晶体管的第一端。

在本发明的一实施例中，上述的第二晶体管的基体端耦接第二晶体管的第二端。

在本发明的一实施例中，上述的第一晶体管及第二晶体管的每一者为N型金氧半场效晶体管。

在本发明的一实施例中，第一晶体管的第一端为信号输入端，而第二晶体管的第二端为信号输出端，且第二晶体管的第二端的信号变化量大于第一晶体管的第一端的信号变化量。

在本发明的一实施例中，上述的控制电压的电压值为0伏特。

在本发明的一实施例中，上述的第一晶体管的基体端耦接第一晶体管的第一端，且第二晶体管的基体端耦接第二晶体管的第二端。