[发明专利]增益自举运算放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟电路，尤其是一种增益自举运算放大器。

背景技术

高增益跨导运算放大器在CMOS模拟集成电路中的应用很广。为了得到高增益，常用的结构是两级运算放大器和采用增益自举技术的运算放大器。由于两级运算放大器中不可避免要使用频率补偿技术，使得这种结构的运算放大器的带宽较小。采用增益自举技术的运算放大器，包括差分电路和共源共栅自举电路，其中差分电路分为采用N沟道结型场效应管和采用P沟道结型场效应管两种结构，其中差分电路采用N沟道结型场效应管的增益自举运算放大器结构如图1所示，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述差分电路包括N沟道结型场效应管C1、C2和一个恒流源Ic，所述场效应管C1的源极与所述场效应管C2的源极相连接，然后通过一个恒流源Ic连接到接地端，所述恒流源Ic电流的方向由所述C1与C2的源极指向接地端；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器Ap和An，P沟道场效应管C3、C4、C5和C6，以及N沟道结型场效应管C7、C8、C9和C10；所述场效应管C1的漏极连接到所述场效应管C3的漏极和所述场效应管C4的漏极的其中任意一个，所述场效应管C2的漏极连接到所述场效应管C3的漏极和所述场效应管C4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管C3的源极与所述场效应管C4的源极连接到电源端；所述场效应管C3的栅极与所述场效应管C4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管C3的漏极还连接到场效应管C5的源极，所述场效应管C4的漏极还连接到场效应管C6的源极；所述场效应管C3的漏极和所述场效应管C4的漏极作为辅助放大器Ap的输入端，所述场效应管C5的栅极和所述场效应管C6的栅极作为辅助放大器Ap的输出端；所述场效应管C5的漏极连接到场效应管C7的漏极，所述场效应管C6的漏极连接到场效应管C8的漏极；所述场效应管C7的源极和所述场效应管C8的源极作为辅助放大器An的输入端，所述场效应管C7的栅极和所述场效应管C8的栅极作为辅助放大器An的输出端；所述场效应管C7的源极还连接到场效应管C9的漏极，所述场效应管C8的源极还连接到场效应管C10的漏极；所述场效应管C9的栅极与场效应管C10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管C9的源极与所述场效应管C10的源极接地。所述场效应管C1和C2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管C5的漏极和所述场效应管C6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端。

所述差分电路采用P沟道结型场效应管的增益自举运算放大器结构如图2所示，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述差分电路包括P沟道结型场效应管D1、D2和一个恒流源Id，所述场效应管D1的源极与所述场效应管D2的源极相连接，然后通过一个恒流源Id连接到电源端，所述恒流源Id电流的方向由电源端指向所述D1与D2的源极；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器Ap和An，P沟道场效应管C3、C4、C5和C6，以及N沟道结型场效应管C7、C8、C9和C10；所述场效应管D1的漏极连接到所述场效应管C9的漏极和所述场效应管C10的漏极的其中任意一个，所述场效应管D2的漏极连接到所述场效应管C9的漏极和所述场效应管C10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述共源共栅自举电路的其它结构与所述差分电路采用N沟道结型场效应管的增益自举运算放大器中的共源共栅自举电路的结构相同。所述场效应管D1和D2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管C5的漏极和所述场效应管C6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端。