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TWI609571B - 用於功率放大器之提升電路 - Google Patents

用於功率放大器之提升電路 Download PDF

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TWI609571B
TWI609571B TW105139018A TW105139018A TWI609571B TW I609571 B TWI609571 B TW I609571B TW 105139018 A TW105139018 A TW 105139018A TW 105139018 A TW105139018 A TW 105139018A TW I609571 B TWI609571 B TW I609571B
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戴順南
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立積電子股份有限公司
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Description

用於功率放大器之提升電路
本發明相關於一種用於功率放大器之提升電路，尤指一種能縮短暫態響應的偏壓電路以用於功率放大器。
放大器是電子裝置中常有的元件，可用來放大電子裝置的特性，像是增益、頻寬、及線性度等。放大器的應用範圍也相當廣泛，例如應用在主動濾波器、緩衝器、類比訊號轉數位訊號的轉換器、及射頻收發器等。其中，在無線通訊領域中，功率放大器(power amplifier)是射頻電路中一個重要的元件，通常都會被設計在天線放射器的前端，其主要的功能在於將輸出訊號放大至合理振幅，也是整個射頻前端電路中最耗功耗的元件。
為了讓功率放大器中的電晶體能在線性操作範圍內運作以達到訊號放大功能，通常會將偏壓電路耦接至功率放大器以提供偏壓電流或偏壓電壓給提供放大功能的電晶體。偏壓電路包含一主要偏壓電路和一增益校正區塊。主要偏壓電路可產生一偏壓電流，增益校正區塊可產生一校正電流以調整偏壓電流之值，以在功率放大器從失能狀態(disabled state)切換至致能狀態(enabled state)時補償增益變化。舉例來說，當功率放大器剛被啟動時，因為溫度效應，會使得功率效大器的增益會比穩態運作時增益為低，當這段暫態響應結束後才達到理想的穩態運作狀態。然而，透過增益校正區塊可在功率放大器剛被啟動時提供具提升效果之校正電流，使得功率放大器能夠提供隨著時間實質上平穩變化的增益曲線。功率放大器的暫態響應越短，就能越快地達到理想的穩態運作狀態。然而，先前技術偏壓電路之增益校正區塊通常使用電流鏡(current mirror)來產生校正電流，但電流鏡會造成較大的耗電量。因此，需要一種減少電流鏡的使用且能縮短暫態響應的偏壓電路以用於功率放大器。
本發明提供一種用於功率放大器之提升電路，其包含一輸入端、一第一輸出端、一參考端、一電壓-電壓產生器、一電壓-電流產生器，以及一差分電流產生器。該輸入端用來輸入一參考電壓，該第一輸出端用來輸出一操作電流，而該參考端耦接於一參考電位。該電壓-電壓產生器耦接於該輸入端，用來依據該參考電壓以產生一轉換電壓，其中該轉換電壓之波型上升邊緣斜率的絕對值或下降邊緣斜率的絕對值小於該參考電壓之波型上升邊緣斜率的絕對值或下降邊緣斜率的絕對值。該電壓-電流產生器耦接於該電壓-電壓產生器，用來將該轉換電壓轉換為一第一電流，其中該第一電流之波型對應於該轉換電壓之波型。該差分電流產生器耦接於該輸入端和該電壓-電流產生器之間，用來產生相關於該參考電壓之波型的一第二電流，並輸出一操作電流，其中該操作電流相關於該第二電流和該第一電流。
本發明更提供一種用於功率放大器之提升電路，其包含一輸入端、一第一輸出端、一參考端、一電壓-電壓產生器、一電壓-電流產生器，以及一差分電流產生器。該輸入端用來輸入一參考電壓，其中該參考電壓可在一週期內由第一電壓改變為第二電壓並維持一預定時間；該第一輸出端用來輸出一操作電流，而該參考端耦接於一參考電位。該電壓-電壓產生器耦接於該輸入端，用來依據該參考電壓以產生一轉換電壓，該轉換電壓之值在該預定時間內隨著時間逐漸接近該第二電壓之值。該電壓-電流產生器耦接於該電壓-電壓產生器，用來將該轉換電壓轉換為一第一電流，其中該第一電流之波型對應於該轉換電壓之波型。該差分電流產生器耦接於該輸入端和該電壓-電流產生器之間，用來產生相關於該參考電壓之波型的一第二電流，並輸出一操作電流，其中該操作電流相關於該第二電流和該第一電流。
第1圖為本發明實施例中一種用於功率放大器之偏壓電路100的示意圖。偏壓電路100包含一提升電路110和一轉換電路120。提升電路110包含一輸入端N1、一輸出端N2、一參考端N3、一電壓-電壓產生器12、一電壓-電流產生器14，以及一差分電流產生器16。輸入端N1耦接於一參考電壓V REF，輸出端N2用來輸出一操作電流I OUT，而參考端N3耦接於一參考電位GND。
電壓-電壓產生器12耦接於輸入端N1和參考端N3，可依據參考電壓V REF來產生相對應之轉換電壓V C；在參考電壓V REF的變化值為正的情況下，使得轉換電壓V C之波型上升邊緣斜率的絕對值小於參考電壓V REF之波型上升邊緣斜率的絕對值；而在在參考電壓V REF的變化值為負的情況下，使得轉換電壓V C之波型下降邊緣斜率的絕對值小於參考電壓V REF之波型下降邊緣斜率的絕對值。亦即，電壓-電壓產生器12之作用如同一慢速升壓產生器(slow ramp generator)。以下將以參考電壓V REF的變化值為正的情況舉例說明。
在另一實施例中，該參考電壓V REF在一週期內由第一電壓改變為第二電壓並維持一預定時間，電壓-電壓產生器12可在該週期內依據參考電壓V REF來產生相對應之轉換電壓V C，使得轉換電壓V C之值在該預定時間內隨著時間逐漸接近該第二電壓之值。
在第1圖所示之實施例中，電壓-電壓產生器12包含一雙載子接面電晶體 (bipolar junction transistor，BJT)Q1、一電容C1，一開關元件D1，以及電阻R1和R2。雙載子接面電晶體Q1包含一集極(collector)、一射極(emitter)和一基極(base)，其中一集極電流I C流經該集極，一射極電流I E流經該射極，且一基極電流I B流經該基極。電容C1耦接於輸入端N1和雙載子接面電晶體Q1之基極之間，用來感應參考電壓V REF之變化以產生相對應之基極電流I B。電阻R1耦接於輸入端N1和雙載子接面電晶體Q1之集極之間，用來產生相關於參考電壓V REF之波型和集極電流I C之波形的轉換電壓V C。電阻R2耦接於雙載子接面電晶體Q1之射極和參考端N3之間，用來調整射極電流I E的電阻電容時間常數(RC constant)。在本發明其它實施例中，電阻R2亦可耦接於雙載子接面電晶體Q1之基極和電容C1之間以調整射極電流I E的電阻電容時間常數。
在第1圖所示之實施例中，電容C1耦接於輸入端N1和雙載子接面電晶體Q1之基極之間，而電阻R2耦接於雙載子接面電晶體Q1之射極和參考端N3之間。在本發明其它實施例中，電容C1和電阻R2的設置可互換，亦即電阻R2耦接於輸入端N1和雙載子接面電晶體Q1之基極之間，而電容C1耦接於雙載子接面電晶體Q1之射極和參考端N3之間。
第2圖為本發明電壓-電壓產生器12運作時相關電壓和電流之示意圖。波形2A~2E之縱軸分別代表參考電壓V REF、基極電流I B、基極電壓V B、射極電壓V E，以及轉換電壓V C的準位，橫軸則代表時間。為了說明目的，以參考電壓V REF之一完整週期來說明，其中時間點T1和T2之間為正極性週期，而時間點T2和T3之間為負極性週期。另一方面，第2圖中所有電壓和電流之值僅為例示，並不限定本發明之範疇。
如波形2A所示，在時間點T1~T2 和T2~T3之間參考電壓V REF為穩態，亦即其值維持在固定值；在時間點T1、T2、T3時參考電壓V REF發生暫態變化，亦即由最小值升至最大值或由最大值降至最小值。
如波形2B和2C所示，當參考電壓V REF之值維持穩態的最小值時，開關元件D1可將基極電壓VB之值拉近至參考電壓VREF之最小值。如此一來，在參考電壓VREF之波形上升邊緣(時間點T1、T3)和波形下降邊緣(時間點T2)，電容C1可感應參考電壓VREF的變化，進而產生相對應之基極電流IB。基極電流IB之值如下列公式(1)所示，其中dVREF/dt代表參考電壓VREF之隨著時間的變化。
IB=C1*dVREF/dt…(1)
如波形2D所示，當雙載子接面電晶體Q1在一主動區(active region)內運作時會提供一電流增益β，其中IE=(β+1)IB，而IC=β IB。換句話說，運作在主動區內的雙載子接面電晶體Q1相當於電容C1之放大器，等效上相當於掛了(β+1)倍的電容C1至參考電壓VREF。射極電壓VE之值如下列公式(2)所示，其中VE(t)代表射極電壓在一時間點t之值，VE0代表射極電壓之初始值，RE代表雙載子接面電晶體Q1中射極端的等效電阻：VE(t)=VE0*exp(-t/(C1(β+1)*RE)…(2)
如波形2E所示，由於雙載子接面電晶體Q1之電流增益β其值介於數十到數百，因此在主動區內運作時集極電流IC約莫和射極電流IE相等。轉換電壓VC(雙載子接面電晶體Q1之射極電壓)之值如下列公式(3)所示，其中VC(t)代表轉換電壓在時間點t之值，VREF(t)代表該參考電壓在時間點t之值，RE代表雙載子接面電晶體Q1中射極端的等效電阻，而RC代表雙載子接面電晶體Q1中集極端的等效電阻：VC(t)=VREF(t)-VE(t)/RE *RC…(3)
如波形2A和2E所示，本發明電壓-電壓產生器12能將脈衝波形的參考電壓VRFF轉換成緩慢上升之轉換電壓VC，亦即該轉換電壓VC之波型上升/下降邊緣 斜率的絕對值小於參考電壓VREF之波型上升/下降邊緣斜率的絕對值。
另一方面，當參考電壓VREF之值維持穩態的最小值時，開關元件D1可將基極電壓VB之值拉近至參考電壓VREF之最小值。如此一來，在參考電壓VREF之波形上升/下降邊緣，電容C1可感應參考電壓VREF之隨著時間的變化率dVREF/dt，進而產生相對應之基極電流IB，其中IB=C1*dVREF/dt。在本發明實施例中，開關元件D1可為一二極體或其它具類似功能之元件。然而，開關元件D1的實施方式並不限定本發明之範疇。
在第1圖所示之偏壓電路100中，電壓-電流產生器14可實作成可具備高輸入阻抗之一互導放大器(transconductance amplifier)，例如一達靈頓對(Darlington pair)，其可包含雙載子接面電晶體Q3~Q4和電阻R5。雙載子接面電晶體Q3之基極耦接於電壓-電壓產生器12中雙載子接面電晶體Q1之集極以接收轉換電壓VC。雙載子接面電晶體Q4之基極耦接於雙載子接面電晶體Q3之射極，而雙載子接面電晶體Q4之集極耦接於雙載子接面電晶體Q3之集極。電阻R5耦接於雙載子接面電晶體Q4之射極和參考端N3之間。電壓-電流產生器14可將轉換電壓VC轉換為一第一電流I1。第一電流I1之值如下列公式(4)所示，其中VC(t)代表轉換電壓在時間點t之值，VT3代表雙載子接面電晶體Q3之臨界電壓(threshold voltage)，而VT4代表雙載子接面電晶體Q4之臨界電壓：I1(t)=(VC(t)-VT3-VT4)/R5…(4)
在第1圖所示之偏壓電路100中，差分電流產生器16可包含一電阻R6，用來感應參考電壓VREF以產生相對應之第二電流I2，並依據第二電流I2和第一電流I1之差值產生操作電流IOUT。第二電流I2和操作電流IOUT之值分別如下列公式(5)和公式(6)所示，其中I OUT(t)代表操作電流在時間點t之值，I1(t)代表第一電流在時間點t之值， I2(t)代表第二電流在時間點t之值，V T5代表雙載子接面電晶體Q5之臨界電壓，而V T6代表雙載子接面電晶體Q6之臨界電壓： I2(t)= (V REF(t)-V T5-V T6) /R6 …(5) I OUT(t)= I2(t)- I1(t) …(6)
第3圖為本發明電壓-電流產生器14和差分電流產生器16運作時相關電壓和電流之示意圖。波形3A~3C之縱軸分別代表第二電流I2、第一電流I1和操作電流I OUT的準位，橫軸則代表時間。為了說明目的，以參考電壓V REF之一完整週期來說明，其中時間點T1和T2之間為正極性週期。另一方面，第3圖中所有電流之值僅為例示，並不限定本發明之範疇。
如前所述，參考電壓V REF為脈衝方波，而第二電流I2之值相關於參考電壓V REF之值。因此，第二電流I2會近似脈衝方波，如波形3A所示。
電壓-電壓產生器12產生的轉換電壓V C之值呈現緩慢上升/下降之波形，而第一電流I1之值相關於轉換電壓V C，因此第一電流I1之值也對應呈現緩慢上升/下降之波形，如波形3B所示。
由於操作電流I OUT之值相關於第二電流I2和第一電流I1之差值，因此操作電流I OUT之值會在參考電壓V REF的波形上升/下降邊緣呈現突波波形，如波形3C所示。
在第1圖所示之偏壓電路100中，轉換電路120可包含雙載子接面電晶體Q5~Q7和一電阻R7。雙載子接面電晶體Q5之基極、雙載子接面電晶體Q5之集極和雙載子接面電晶體Q7之基極皆耦接於差分電流產生器16以接收操作電流IOUT。雙載子接面電晶體Q6之基極和集極皆耦接於和雙載子接面電晶體Q5之射極，而雙載子接面電晶體Q6之射極耦接於參考端N3。轉換電路120可將操作電流IOUUT轉換為一操作訊號SOUUT，其中操作訊號SOUUT可為電壓訊號或電流訊號。雙載子接面電晶體Q7為一射極隨耦緩衝器(emitter follower buffer)，藉由雙載子接面電晶體Q7之射極電流來提供大量基極電流給功率放大器中的雙載子接面電晶體(未顯示)。如果用定電壓來偏壓雙載子接面電晶體Q7之基極，高溫時雙載子接面電晶體Q7以及功率放大器中的雙載子接面電晶體會輸出太大的電流。然而，雙載子接面電晶體Q5和Q6具有溫度補償的功能，因為雙載子接面電晶體Q5和Q6在高溫時電位差會下降，所以功率放大器中的雙載子接面電晶體在高溫時的電流不會增加過多。
第4圖為本發明偏壓電路100所產生操作訊號SOUT之示意圖。波形4A代表當偏壓電路未包含提升電路110(先前技術)時操作訊號SOUT之波形，而波形4B~4C代表提升電路110在不同設定時操作訊號SOUT之波形。為了說明目的，第4圖顯示了操作訊號SOUT為電流訊號之實施例，且所有電流值僅為例示，並不限定本發明之範疇。
如波形4A所示，先前技術之偏壓電路所產生之操作訊號SOUT其波形為接近參考電壓VREF之脈衝方波，因此並不會縮短功率放大器之暫態響應。
如波形4B~4C所示，透過提升電路110，本發明偏壓電路所產生之操作訊號SOUT其波形在上升/下降邊緣會呈現突波波形。如此一來，本發明偏壓電路能在功率放大器起始時提供較大的操作訊號S OUT，進而縮短功率放大器之暫態響應。
另一方面，本發明可透過改變提升電路110之設定來調整操作訊號S OUT之突波高度。在第4圖上方所示之實施例中，本發明可調整電壓-電壓產生器12中電阻R1之值，其中波形4C為電阻R1之值較大時的結果，而波形4B為電阻R1之值較小時的結果。在第4圖中央所示之實施例中，本發明可調整電壓-電壓產生器12中電阻R2之值，其中波形4C為電阻R2之值較大時的結果，而波形4B為電阻R2之值較小時的結果。在第4圖下方所示之實施例中，本發明可調整電壓-電壓產生器12中電容C1之值，其中波形4C為電容C1之值較大時的結果，而波形4B為電容C1之值較小時的結果。在其它實施例中，本發明亦可調整電壓-電壓產生器12中電阻R1、電阻R2和電容C1中任意組合之值，進而調整操作訊號S OUT之突波高度。
第5圖為本發明另一實施例中一種用於功率放大器之偏壓電路200的示意圖。偏壓電路包含一提升電路210和轉換電路120。提升電路210包含一輸入端N1、一輸出端N2、一參考端N3、一電壓-電壓產生器22、一電壓-電流產生器24，以及差分電流產生器16。輸入端N1耦接於一參考電壓V REF，輸出端N2用來輸出一操作電流I OUT，而參考端N3耦接於一參考電位GND。
在第5圖所示之實施例中，電壓-電壓產生器22包含雙載子接面電晶體 Q1~Q2，一電容C1，以及電阻R1~R4。電阻R3和R4組成的分壓電路提供雙載子接面電晶體 Q1之基極電壓(V REF*R4/(R3+R4))，使得雙載子接面電晶體 Q1不會進入逆向飽和區，而電阻R1為限流電阻。當輸入參考電壓V REF後，雙載子接面電晶體 Q1會被導通，進而將雙載子接面電晶體 Q1之集極電壓拉至接地電位。換句話說，雙載子接面電晶體 Q1和電阻R1、R3和R4作用相當於反相器。
另一方面，電壓-電壓產生器22中雙載子接面電晶體 Q2之基極耦接於雙載子接面電晶體 Q1之集極，因此當雙載子接面電晶體 Q1之集極電壓為接地電位時，雙載子接面電晶體 Q2呈關閉，此時參考電壓V REF會透過電阻R2來對電容C1進行充電。電壓-電壓產生器22所產生轉換電壓V C之波形亦可由第2圖中波形2E來表示。
在第5圖所示之實施例中，電壓-電流產生器24可實作成具備高輸入阻抗之一互導放大器（transconductance amplifier），例如可包含雙載子接面電晶體Q3~Q4和電阻R5。雙載子接面電晶體Q3之基極耦接於電壓-電壓產生器22中雙載子接面電晶體Q2之集極以接收轉換電壓V C。雙載子接面電晶體Q4之基極耦接於雙載子接面電晶體Q4之集極，而雙載子接面電晶體Q4之射極耦接於參考端N3。電阻R5耦接於雙載子接面電晶體Q3之射極和雙載子接面電晶體Q4之集極之間。電壓-電流產生器24可將轉換電壓V C轉換為一第一電流I1，其值如下列公式(7)所示，其中V C(t)代表轉換電壓在時間點t之值，V T3代表雙載子接面電晶體Q3之臨界電壓，而 V T4代表雙載子接面電晶體Q4之臨界電壓： I1(t)= (V C(t)-V T3-V T4) /R5 …(7)
在第5圖所示之偏壓電路200中，差分電流產生器16和轉換電路120和在第1圖所示之偏壓電路100相同。因此，提升電路210在不同設定時操作訊號S OUT之波形亦可由第4圖所示。
第6圖為本發明另一實施例中一種用於功率放大器之偏壓電路300的示意圖。偏壓電路300包含一提升電路310和轉換電路120。提升電路310包含一輸入端N1、一輸出端N2、一參考端N3、一電壓-電壓產生器12、一電壓-電流產生器24，以及差分電流產生器16。輸入端N1耦接於一參考電壓V REF，輸出端N2用來輸出一操作電流I OUT，而參考端N3耦接於一參考電位GND。
在第6圖所示之偏壓電路300中，電壓-電壓產生器12之結構和運作和在第1圖所示之偏壓電路100中的電壓-電壓產生器12相同，電壓-電流產生器24之結構和運作和在第5圖所示之偏壓電路200中的電壓-電流產生器24相同，而差分電流產生器16和轉換電路120之結構和運作和在第1圖所示之偏壓電路100相同，因此在此不另加贅述。
第7圖為本發明實施例偏壓電路應用至功率放大器時的功能方塊圖。本發明之偏壓電路包含一提升電路，使得轉換電路所產生之操作訊號S OUT其波形在上升/下降邊緣會呈現突波波形。如此一來，本發明偏壓電路能在功率放大器起始時提供較大的操作訊號S OUT，進而縮短功率放大器之暫態響應。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
12、22‧‧‧電壓-電壓產生器
14、24‧‧‧電壓-電流產生器
16‧‧‧差分電流產生器
100、200、300‧‧‧偏壓電路
110、210、310‧‧‧提升電路
120‧‧‧轉換電路
C1‧‧‧電容
D1‧‧‧開關元件
N1‧‧‧輸入端
N2‧‧‧輸出端
N3‧‧‧參考端
Q1〜Q7‧‧‧電晶體
R1〜R7‧‧‧電阻
第1圖為本發明一實施例中一種用於功率放大器之偏壓電路的示意圖。 第2圖為本發明電壓-電壓產生器運作時相關電壓和電流之示意圖。 第3圖為本發明電壓-電流產生器和差分電流產生器運作時相關電壓和電流之示意圖。 第4圖為本發明偏壓電路所產生操作訊號之示意圖。 第5圖為本發明另一實施例中一種用於功率放大器之偏壓電路的示意圖。 第6圖為本發明另一實施例中一種用於功率放大器之偏壓電路的示意圖。 第7圖為本發明實施例偏壓電路應用至功率放大器時的功能方塊圖。
12‧‧‧電壓-電壓產生器
14‧‧‧電壓-電流產生器
16‧‧‧差分電流產生器
100‧‧‧偏壓電路
110‧‧‧提升電路
120‧‧‧轉換電路
N1‧‧‧輸入端
N2‧‧‧輸出端
N3‧‧‧參考端
C1‧‧‧電容
D1‧‧‧開關元件
R1~R7‧‧‧電阻
Q1~Q7‧‧‧電晶體

Claims (19)

  1. 一種用於功率放大器之提升電路，其包含：一輸入端，用來輸入一參考電壓；一第一輸出端，用來輸出一操作電流；一參考端，耦接於一參考電位；一電壓-電壓產生器，耦接於該輸入端，用來依據該參考電壓以產生一轉換電壓，其中該轉換電壓之波型上升邊緣斜率的絕對值或下降邊緣斜率的絕對值小於該參考電壓之波型上升邊緣斜率的絕對值或下降邊緣斜率的絕對值；一電壓-電流產生器，耦接於該電壓-電壓產生器，用來將該轉換電壓轉換為一第一電流，其中該第一電流之波型對應於該轉換電壓之波型；以及一差分電流產生器，耦接於該輸入端和該電壓-電流產生器之間，用來產生相關於該參考電壓之波型的一第二電流，並輸出該操作電流，其中該操作電流相關於該第二電流和該第一電流。
  2. 一種用於功率放大器之提升電路，其包含：一輸入端，用來輸入一參考電壓，該參考電壓可在一週期內由第一電壓改變為第二電壓並維持一預定時間；一第一輸出端，用來輸出一操作電流；一參考端，耦接於一參考電位；一電壓-電壓產生器，耦接於該輸入端，用來依據該參考電壓以產生一轉換電壓，該轉換電壓之值在該預定時間內隨著時間逐漸接近該第二電壓之值；一電壓-電流產生器，耦接於該電壓-電壓產生器，用來將該轉換電壓轉換為 一第一電流，其中該第一電流之波型對應於該轉換電壓之波型；以及一差分電流產生器，耦接於該輸入端和該電壓-電流產生器之間，用來產生相關於該參考電壓之波型的一第二電流，並輸出該操作電流，其中該操作電流相關於該第二電流和該第一電流。
  3. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該電壓-電壓產生器包含：一第一雙載子接面電晶體(bipolar junction transistor，BJT)，其包含一集極、一射極和一基極，其中一集極電流流經該集極，一射極電流流經該射極，且一基極電流流經該基極；一第一電容，耦接於該輸入端和該第一雙載子接面電晶體之該基極之間，用來感應該參考電壓之變化以產生相對應之該基極電流；一第一電阻，耦接於該輸入端和該第一雙載子接面電晶體之該集極之間，用來產生相關於該參考電壓之波型和該集極電流之波型的該轉換電壓；以及一第二電阻，用來調整該射極電流的時間參數。
  4. 如請求項3所述之提升電路，其中該第二電阻係耦接於該參考端和該第一雙載子接面電晶體之該射極之間，或是耦接於該第一電容和該第一雙載子接面電晶體之該基極之間。
  5. 如請求項3所述之提升電路，其另包含一開關元件，該開關元件之一第一端耦接於該第一電容和該第一雙載子接面電晶體之該基極，而該開關元件之一第二端耦接於該參考端。
  6. 如請求項5所述之提升電路，其中該開關元件係為一二極體，該二極體之一陰極耦接於該第一電容和該第一雙載子接面電晶體之該基極，而該二極體之一陽極耦接於該參考端。
  7. 如請求項3所述之提升電路，其中該電壓-電流產生器包含：一第二雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第一電阻和該第一雙載子接面電晶體之該集極之間；一射極；以及一集極；一第三雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第二雙載子接面電晶體之該射極；一射極；以及一集極，耦接於該第二雙載子接面電晶體之該集極；以及一第三電阻，耦接於該第三雙載子接面電晶體之該射極和該參考端之間。
  8. 如請求項3所述之提升電路，其中該電壓-電流產生器包含：一第二雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第一電阻和該第一雙載子接面電晶體之該集極之間；一射極；以及一集極；一第三雙載子接面電晶體，其包含：一基極；一射極，耦接於該參考端；以及一集極，耦接於該第三雙載子接面電晶體之該基極；以及 一第三電阻，耦接於該第二雙載子接面電晶體之該射極和該第三雙載子接面電晶體之該集極之間。
  9. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該電壓-電壓產生器包含：一第一電阻；一第二電阻；一第三電阻；一第四電阻；一第一雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第三電阻和該第四電阻之間；一射極，耦接於該參考端；以及一集極，其透過該第一電阻耦接於該輸入端；一第二雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第一電阻和該第一雙載子接面電晶體之該集極之間；一射極，耦接於該參考端；以及一集極，其透過該第二電阻耦接於該輸入端；以及一第一電容，耦接於該第二雙載子接面電晶體之該集極和該參考端之間。
  10. 如請求項9所述之提升電路，其中該電壓-電流產生器包含：一第三雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第二電阻和該第一雙載子接面電晶體之該集極之間；一射極；以及一集極；一第四雙載子接面電晶體，其包含： 一基極，耦接於該第三雙載子接面電晶體之該射極；一射極；以及一集極，耦接於該第三雙載子接面電晶體之該集極；以及一第五電阻，耦接於該第四雙載子接面電晶體之該射極和該參考端之間。
  11. 如請求項9所述之提升電路，其中該電壓-電流產生器包含：一第三雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第二電阻和該第二雙載子接面電晶體之該集極之間；一射極；以及一集極；一第四雙載子接面電晶體，其包含：一基極；一射極，耦接於該參考端；以及一集極，耦接於該第四雙載子接面電晶體之該基極；以及一第五電阻，耦接於該第三雙載子接面電晶體之該射極和該第四雙載子接面電晶體之該集極之間。
  12. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該差分電流產生器包含一電阻，該電阻之第一端耦接於該輸入端，且該電阻之第二端耦接於該電壓-電流產生器與該第一輸出端。
  13. 如請求項1所述之提升電路，其中在一週期內，該參考電壓由第一電壓改變為第二電壓並維持一預定時間，且該轉換電壓之值在該預定時間內隨著時間逐漸接近該第二電壓之值。
  14. 如請求項2或13所述之提升電路，其中該電壓-電壓產生器係為慢速升壓產生器(slow ramp generator)，用來在該週期內隨時間逐漸增加或減少該轉換電壓之波型斜率。
  15. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該第一輸出端耦接至一轉換電路，該轉換電路依據該操作電流於一第二輸出端產生一操作訊號。
  16. 如請求項15所述之提升電路，其中該轉換電路包含：一第五雙載子接面電晶體，其包含：一基極；一射極；以及一集極，耦接於該第五雙載子接面電晶體之該基極；一第六雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第五雙載子接面電晶體之該射極；一射極，耦接於該參考端；以及一集極，耦接於該第六雙載子接面電晶體之該基極；一第七雙載子接面電晶體，其包含：一基極，耦接於該第五雙載子接面電晶體之該集極；一射極，耦接於該第二輸出端；以及一集極；以及一第六電阻，耦接於該輸入端和該第五雙載子接面電晶體之該集極之間。
  17. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該電壓-電壓產生器包含一 互導放大器(transconductance amplifier)。
  18. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該操作電流之值為該第二電流和該第一電流之差值。
  19. 如請求項1或2所述之提升電路，其中該參考電位為一接地端(GND)。
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