[发明专利]一种共模反馈电路

说明书

技术领域

本发明涉及全差分运算放大器技术领域，尤其涉及一种新型的共模反馈电路。

背景技术

现有技术公开了运算放大器是模拟集成电路中的一个重要模块。与单端输出的运算放大器相比，全差分运算放大器具有更大的输出摆幅和更强的抗干扰能力，在模数转换器、滤波器等电路中得到广泛的应用。

研究显示，由于高增益全差分运算放大器的输出共模电平对器件的失配非常敏感，所以必须通过增加共模反馈电路来稳定其输出共模电平。共模反馈电路通常要实现以下功能：对输出共模电平进行检测，将检测结果与某一参考电压进行比较，产生误差电压或误差电流，用于调节放大器的某一路偏置电流，通过负反馈来将输出共模电平稳定为该参考电压。

现有的用于输出共模电平检测的电路有以下几类，一类是用电阻检测，但是用于检测的电阻必须比运算放大器的输出阻抗大很多，否则会降低放大器的开环增益，而高阻值的电阻会占用大的芯片面积和带来大的寄生效应；一类是用工作在深线性区的MOS管检测，但是这种方法存在如下两个问题，一个问题是会减小放大器的输出电压摆幅或输入共模范围，另一问题是不能将输出共模电压稳定在一个确定的值；还有一类是用电容检测，但是这类电路需要周期性地刷新。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种新型的共模反馈电路。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：提供了一种新型的共模反馈电路(如图1所示)，由输出共模电流检测电路(1)、误差放大器(2)和参考电流产生电路(3)组成；有四个输入端，其中V_inp和V_inn为两个差分输入端，V_bp为偏置电压输入端，V_ref为参考电压输入端；有一个输出端V_cmfb；

所述输出共模电流检测电路(1)由四个MOS管组成，其中PMOS管M₁和M₂的栅极分别与输入端V_inp和V_inn相连；PMOS管M₁和M₂的漏极共点，并与NMOS管M₃的漏极和栅极相连；NMOS管M₃的源极与地GND相连；PMOS管M₄的栅极与输入端V_bp相连；M₄的源极与电源VDD相连；PMOS管M₁和M₂的源极共点，并与PMOS管M₄的漏极、V_{in_cm}端以及误差放大器的一个输入端相连；

所述参考电流产生电路(3)由四个MOS管组成，其中PMOS管M₆和M₇的栅极分别与输入端V_ref相连；PMOS管M₆和M₇的漏极共点，并与NMOS管M₅的漏极和栅极相连；NMOS管M₅的源极与地GND相连；PMOS管M₈的栅极与输入端V_bp相连；M₈的源极与电源VDD相连；PMOS管M₆和M₇的源极共点，并与PMOS管M₈的漏极、V_{ref_cm}端以及误差放大器的一个输入端相连；

所述误差放大器(2)的输出与输出端V_cmfb相连。

在实现共模反馈功能时，差分输入端V_inp和V_inn分别与全差分运算放大器的输出端V_outp和V_outn相连，输出端V_cmfb用于控制全差分运算放大器的某一路偏置电流，构成负反馈回路，使运算放大器的输出共模电平等于参考电压V_ref。