**对比文件名称**：2004-05-18_发明授权_US06737919B2 Method and apparatus for calibrating a Gm cell utilizing a replica Gm cell
**目标专利名称**：143用于校准差分电路中跨导或增益随工艺或条件变化的方法和设备CN107210716B
**本次调用的模型名称**：DeepSeek
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：包括：校准电路，包括运算跨导放大器和运算放大器，并且所述校准电路被配置用于产生参考信号<br>**《直接公开》** | 对比文件图1、图2及其说明书第【0014】-【0024】段（特别是第【0018】-【0024】段）描述了包含误差放大器195（相当于运算放大器）和由输入晶体管155、160等构成的跨导单元（相当于运算跨导放大器）的电路，该电路被配置用于产生调谐电压（相当于参考信号）。例如，说明书第【0019】段：“The error amplifier 195 outputs the difference between the drain voltages, V1 and V2, multiplied by a gain, and supplies a tuning voltage to the Gm setting devices.” | 对比文件公开的“replica Gm cell”（复制跨导单元）即为一个校准电路。该电路包含一个误差放大器（error amplifier 195），其功能与目标专利中的运算放大器相同，用于比较电压并输出调谐电压。同时，该电路中的晶体管155、160构成一个差动输入对，在给定的偏置下，其作为一个跨导单元（Gm cell）工作，将输入电压差转换为电流差，这构成了一个运算跨导放大器（OTA）的功能核心。整个电路被明确配置为产生一个调谐电压（tuning voltage），该电压即为用于校准的参考信号。因此，本领域技术人员能够毫无疑义地确定对比文件公开了包含运算跨导放大器和运算放大器，并被配置用于产生参考信号的校准电路。 |
| **技术特征B**：以及至少一个差分电路，均被配置用于基于所述参考信号以相对于工艺或条件变化的经校准的跨导而操作，<br>**《直接公开》** | 对比文件说明书第【0004】段、第【0026】段及图3。第【0004】段：“By utilizing transconductance tuning, the corner frequency, fc, and the gain, Q, of the filter can be obtained solely by modifying the transconductance, Gm, of Gm cells in the circuit.” 第【0026】段及图3：“Gm1 replica cell 320 and Gm replica cell 330 are used to calibrate the Gm1 cells 300 and Gm2 cell 310 respectively. The Gm replica cells 320 and 330 supply the Gm cells 300 and 310 with a tuning voltage and a bias voltage.” | 对比文件明确公开了其发明目的之一是通过调节跨导（Gm）来校准电路（如滤波器）的性能，以应对工艺和条件变化（见背景技术部分）。图3及其说明（第【0026】段）展示了复制Gm单元（320，330）为信号路径中的Gm单元（300，310）提供调谐电压（相当于参考信号）。这些Gm单元（300，310）就是差分电路（例如，参见图1中的输入晶体管对155，160）。通过应用从复制单元产生的调谐电压，这些Gm单元（差分电路）的跨导得以校准，从而能够以相对于工艺或条件变化经校准的跨导进行操作。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征C**：其中所述校准电路被进一步配置为独立于所述至少一个差分电路产生所述参考信号<br>**《直接公开》** | 对比文件说明书第【0014】段：“The embodiments described herein relate to a method and apparatus for calibrating a Gm cell utilizing a replica Gm cell.” 以及图3，其中复制单元（320，330）是独立的电路块，为信号路径中的Gm单元（300，310）提供调谐电压。 | 对比文件的核心思想就是使用一个“复制（replica）Gm单元”来产生校准信号（调谐电压），然后将此信号提供给一个或多个需要校准的、位于信号路径中的Gm单元。说明书第【0014】段明确指出复制单元用于校准Gm单元。图3清晰地展示了复制单元（校准电路）与信号路径中的Gm单元（被校准的差分电路）是分开的。复制单元产生调谐电压的过程，并未从被校准的Gm单元（300，310）接收任何反馈，其校准依据是自身内部设定的参考电流和参考电压。因此，校准电路（复制单元）是独立于待校准的差分电路产生参考信号的，该特征被直接公开。 |
| **技术特征D**：所述运算放大器被配置用于将基于所述运算跨导放大器的输出的电压与独立于所述运算跨导放大器的第二参考电压进行比较<br>**《未直接公开，亦未隐含公开》** | 对比文件图1及说明书第【0018】-【0024】段描述了误差放大器195的操作。误差放大器195的两个输入端分别连接在 cascode 晶体管175和180的漏极（节点V1和V2）。其比较的是内部节点V1和V2的电压差。说明书未明确描述存在一个独立于该跨导放大器（由155，160等构成）产生的“第二参考电压”。 | 在对比文件的校准电路中，误差放大器195比较的是其内部跨导单元（155，160）输出支路上的两个节点电压V1和V2。根据电路原理，V1和V2的差值正比于跨导单元的输出电流差（I1-I2）。这与目标专利中运算放大器220将基于OTA输出的电压（V1）与一个独立的第二参考电压（V0）进行比较的架构不同。对比文件中没有公开类似目标专利中由独立电流源214和电阻Rd产生独立参考电压V0的结构。虽然对比文件提到了“reference current 115”（图1），并且图5涉及稳定参考电流生成，但这并未直接或必然地教导将其转换为一个与OTA输出无关的、用于比较的“第二参考电压”。本领域技术人员无法从对比文件公开的内容中毫无疑义地得出或合理推断出技术特征D所限定的具体比较架构。 |
| **技术特征E**：以及所述参考信号是基于所述比较的。<br>**《直接公开》** | 对比文件说明书第【0019】段：“The error amplifier 195 outputs the difference between the drain voltages, V1 and V2, multiplied by a gain, and supplies a tuning voltage to the Gm setting devices.” 第【0022】段进一步说明了当 I1 - I2 < I_dac2 或 > I_dac2 时，误差放大器会相应调整调谐电压。 | 对比文件明确说明，误差放大器195基于其两个输入端的电压比较结果（V1与V2的差值），输出一个调谐电压（tuning voltage）。这个调谐电压就是目标专利中的参考信号。因此，参考信号是基于运算放大器（误差放大器）的比较操作而产生的，该特征被直接公开。 |
| **技术特征F**：其中，所述至少一个差分电路中的每个差分电路包括晶体管的差分配对，以及其中所述至少一个差分电路中的每个差分电路被进一步配置为基于所述参考信号针对其相应的晶体管的差分配对产生尾电流。<br>**《直接公开》** | 对比文件图3中的Gm cells 300, 310即为待校准的差分电路。图1和图2详细展示了此类Gm cell的构成：包括输入晶体管155和160构成的差分配对。图1中，尾电流晶体管140产生尾电流 I_tail，其栅极接收来自DAC 100输出的电流镜像信号，而误差放大器195输出的调谐电压（Vtune）施加到Gm setting devices 145（或图2中的200）上，这些设置器件与输入晶体管对串联，共同决定了流经差分配对的尾电流大小。说明书第【0016】段也提到：“The tail current, I_tail, is dependent on I_dac1, which is dependent on the Gm setting code 105”。调谐电压Vtune是设置Gm（即调节尾电流在差分管中的分配）的关键。 | 对比文件公开的待校准Gm单元（即差分电路）明确包括由输入晶体管（155，160）构成的差分配对。校准电路产生的调谐电压（参考信号）施加到Gm设置器件（145或200）上，该设置器件与差分配对串联，用于控制差分配对的偏置，从而基于该调谐电压为差分配对产生有效的尾电流（或控制尾电流在差分对中的分配，等效于控制跨导）。这完全对应于目标专利中差分电路基于参考信号（VREF）产生尾电流（ITAIL）的技术特征。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征G**：其中，所述校准电路被进一步配置为反馈所述参考信号并且基于所述反馈而调节所述参考信号。<br>**《直接公开》** | 对比文件图1和图2的电路构成一个闭环反馈系统。误差放大器195输出的调谐电压（Vtune）反馈到Gm setting devices 145（或200）的栅极。Gm setting devices与输入晶体管对（155，160）串联，其导通状态影响电流I1和I2，而I1和I2的差值决定了误差放大器输入端的电压V1和V2。误差放大器根据V1和V2的差值调整其输出Vtune，形成一个负反馈环路。说明书第【0022】段明确描述了这一调节过程。 | 对比文件的校准电路（复制Gm单元）明确构成了一个反馈环路。其输出的调谐电压（参考信号）被反馈回电路内部的Gm设置器件，从而改变电路的状态（电流I1，I2）。误差放大器（运算放大器）基于电路状态的变化（V1，V2的差值）来调节其输出，即调节参考信号本身，直到满足预设条件（I1-I2 = I_dac2）。这完全公开了“反馈所述参考信号并且基于所述反馈而调节所述参考信号”的技术特征。 |
| **技术特征H**：其中，所述校准电路被进一步配置为基于第一参考电流和第二参考电流产生所述参考信号。<br>**《直接公开》** | 对比文件图1中，存在“reference current 115”（I_ref）和由DAC 100基于该I_ref和Gm setting code产生的“positive output current 120”（I_dac1）。I_dac1是一个关键的参考电流，它通过电流镜产生I_dac2（用于比较）和I_tail。I_dac2在公式9（Eq.9）中被用作与（I1-I2）比较的基准。因此，校准电路的工作依赖于I_dac1（第一参考电流）和I_dac2（第二参考电流，是I_dac1的镜像）这两个参考电流。 | 对比文件的校准电路产生调谐电压（参考信号）的过程，核心在于使跨导单元的输出电流差（I1-I2）等于一个设定的参考电流I_dac2（见Eq.9）。I_dac2来源于I_dac1，而I_dac1又基于一个外部或内部生成的稳定参考电流I_ref（115）。因此，校准电路实质上基于I_dac1（可视为第一参考电流）和其镜像电流I_dac2（第二参考电流）来运作，并通过闭环调节最终产生稳定的参考信号（调谐电压）。本领域技术人员能够直接且毫无疑义地从对比文件中得出该校准电路基于两个参考电流产生参考信号。 |
| **技术特征I**：其中，所述运算跨导放大器被配置用于基于所述反馈产生尾电流。<br>**《隐含公开》** | 对比文件图1中，尾电流I_tail由晶体管140产生，其栅极电压与晶体管130的栅极电压相连，而晶体管130的电流由I_dac1设定。误差放大器195输出的调谐电压（Vtune）施加到Gm setting devices 145上，这些器件与输入晶体管对（155，160）串联。虽然I_tail的大小主要由I_dac1通过电流镜设定，但误差放大器通过调节Vtune，改变了Gm setting devices的等效电阻，从而影响了流经输入晶体管对（即OTA核心）的电流分配（即I1和I2）。从功能上看，误差放大器的反馈输出（Vtune）直接控制了流经OTA核心（155，160）的有效尾电流。说明书第【0016】段也指出尾电流依赖于Gm设置码（而调谐电压是设置Gm的关键）。 | 在对比文件的电路中，运算跨导放大器（由155，160等构成）本身不直接产生尾电流I_tail，尾电流由独立的电流镜（晶体管140）提供。然而，误差放大器195输出的调谐电压（反馈信号）施加到与OTA核心串联的Gm设置器件上。这些设置器件控制着OTA核心的偏置点，实质上决定了OTA核心从尾电流源汲取电流的能力，即有效控制了OTA核心的“工作电流”或“尾电流分配”。从校准目的和效果来看，基于反馈信号（Vtune）来调节OTA核心的跨导，本质上等同于调节了其有效尾电流。因此，本领域技术人员结合电路原理可以合理推断出，该运算跨导放大器的偏置（其有效尾电流）是基于反馈信号（参考信号）来产生和调节的。这构成了对技术特征I的隐含公开。 |
| **技术特征J**：其中，所述校准电路进一步包括被配置用于将参考电流转换为参考电压的电路，以及其中所述运算跨导放大器被进一步配置为基于所述参考电压产生输出。<br>**《未直接公开，亦未隐含公开》** | 对比文件图1中，运算跨导放大器（输入晶体管155，160）的输入是“高参考电压（VrefH）”和“低参考电压（VrefL）”。这两个电压是外部提供的参考电压，并非由电路内部的某个“参考电流”转换而来。虽然存在I_dac1等电流，但电路中没有明确描述一个专门用于将某个参考电流转换为参考电压（如目标专利中通过电阻Rb将IP转换为VIN）的电路模块。 | 目标专利的特征J限定了校准电路中包含一个特定的功能模块：一个将参考电流转换为参考电压的电路，并且该参考电压作为运算跨导放大器的输入。对比文件中，提供给OTA（155，160）的输入是直接施加的参考电压VrefH和VrefL，并未披露这些电压是由内部参考电流通过转换电路（如电阻）产生的。虽然根据欧姆定律，电流流过电阻会产生电压，但对比文件的说明书和附图均未教导或暗示存在这样一个以“将参考电流转换为参考电压”为目的的特定电路结构。本领域技术人员无法从对比文件公开的内容中毫无疑义地得出或合理推断出该特定技术特征。 |
| **技术特征K**：其中，所述校准电路被进一步配置为相对于所述工艺或条件变化保持所述参考电压恒定。<br>**《未直接公开，亦未隐含公开》** | 对比文件提到了使用PTAT电流源的问题（背景技术），并旨在提供一种改进的校准方案。其校准目标是使跨导Gm等于 I_dac1/(VrefH - VrefL)（Eq.2）。然而，对比文件并未详细描述或强调其参考电压VrefH和VrefL本身是如何被设计成在工艺或条件变化下保持恒定的。其校准机制是通过反馈调节调谐电压Vtune，使得在给定的、可能随PVT变化的VrefH/VrefL下，Gm达到预设值。 | 目标专利的特征K强调校准电路自身具有一种配置，能够使其内部生成的一个参考电压（例如VIN）相对于工艺或条件变化保持恒定。这是通过特定的电路设计（如使用带隙电压和匹配的片上电阻比例）实现的。对比文件虽然整体上旨在对抗PVT变化，但其技术方案的核心是利用复制单元和反馈环路来动态调整调谐电压，以使Gm跟踪一个由参考电流和参考电压设定的比值。它并未公开或暗示其内部的参考电压（VrefH， VrefL）生成电路具有“保持恒定”的特定设计。因此，该特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征L**：其中，所述第二参考电压是基于第二参考电流的，以及其中所述第二参考电流相对于所述工艺或条件变化是恒定的。<br>**《未直接公开，亦未隐含公开》** | 对比文件图5展示了一个稳定的参考电流生成器，其产生参考电流I_ref（115）。说明书提及I_dac1是稳定的，并与I_ref和Gm设置码成比例。然而，技术特征L要求“第二参考电压”基于“第二参考电流”，且该电流恒定。在对比文件中，与误差放大器比较相关的“第二参考”是电流I_dac2（见Eq.9），而非一个电压。虽然I_dac2可能源自稳定的I_ref，但对比文件并未明确公开一个基于某个恒定参考电流生成的、用于与OTA输出电压进行比较的“第二参考电压”（如目标专利中的V0）。 | 技术特征L包含了两个限定：1) 存在一个基于第二参考电流的第二参考电压；2) 该第二参考电流相对于PVT变化是恒定的。对比文件公开了存在稳定的参考电流I_ref（115），并通过DAC和电流镜产生了I_dac2。但I_dac2是一个用于电流比较的参考电流，并非一个参考电压。对比文件中误差放大器比较的是两个内部节点电压V1和V2的差值，而不是将一个电压与一个独立的参考电压进行比较。因此，对比文件既没有公开“第二参考电压”这一实体，也没有公开该电压是基于一个恒定的第二参考电流生成的。该特征未被公开。 |
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