[发明专利]一种互补偏置差分放大器

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种互补偏置差分放大器。

背景技术

差分放大器是一种在模拟集成电路中被广泛应用的电路器件，它具有抑制干扰、简化偏置电路等优点。差分放大器是构成集成运算放大器和集成跨导放大器的基础，也是整个模拟集成电路的基础。

下面结合附图详细介绍现有技术中的一款差分放大器。

参见图1，该图为现有技术中的一种差分放大器示意图。

差分放大器就其功能来说，就是放大两个输入信号之差。即，将两个差分输入端PI和NI输入的信号之差进行放大后输出，两个差分输出端分别是PO和NO。

差分放大器采用对称结构，如图1所示，包括两个电阻，分别是第一电阻R1和第二电阻R2，两个三极管，分别是Q1和Q2；一个尾电流源，现有技术中尾电流源是由晶体管组成，即Q0。需要说明的是，Q0可以为一个晶体管，也可以为m个晶体管并联组成。

Q0的基极连接直流电源。Q1的基极连接第一差分输入端PI，Q2的基极连接第二差分输入端NI。

Q0的发射极接地，集电极连接Q1的发射极和Q2的发射极。

Q1的集电极通过第一电阻R1连接电源，Q2的集电极通过第二电阻R2连接电源。

Q1的集电极作为该差分放大器的第一输出端NO，Q2的集电极作为该差分放大器的第二输出端PO。

在传统差分放大器中，加在Q0的基极的电压VB为直流量，设VB＝V₀，则差分放大器尾电流源的电流大小为：

其中，I_S为集电极反向饱和电流；V_T为热电压。

图1中的VB为一个固定值，并且通常情况下，为了满足晶体管Q0工作于正向放大区，晶体管Q0的基极电压小于集电极电压，因此VB的电压较小，导致了晶体管的集电极电流较小。

因此，传统的差分放大器具有电流较小的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种互补偏置差分放大器，能够提高差分放大器的输出电流和输出电压。

本发明提供一种互补偏置差分放大器，包括：一对差分输入三极管，分别是第一三极管和第二三极管；一尾电流源，该尾电流源包括一对晶体管，分别是第一晶体管和第二晶体管；一对电容，分别为第一电容和第二电容；

所述第一三极管的集电极通过第一电阻连接电源，所述第二三极管的集电极通过第二电阻连接所述电源；

所述第一三极管的基极连接第一差分输入信号，所述第二三极管的基极连接第二差分输入信号；

所述第一三极管的发射极连接所述第一晶体管的集电极，所述第一晶体管的发射极接地；

所述第二三极管的发射极连接所述第二晶体管的集电极，所述第二晶体管的发射极接地；

所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极相连接；

所述第一晶体管的基极连接直流电压，并通过所述第一电容连接差分放大器的第一差分输出端，所述第一三极管的集电极连接该第一差分输出端；

所述第二晶体管的基极连接所述直流电压，并通过所述第二电容连接差分放大器的第二差分输出端，所述第二三极管的集电极连接该第二差分输出端。

优选地，所述第一三极管的发射区面积和第二三极管的发射区面积相同。

优选地，所述第一晶体管的发射区面积和第二晶体管的发射区面积相同。

优选地，所述第一晶体管和第二晶体管工作于放大区。

优选地，所述第一电容和第二电容的容值相同。

优选地，所述第一晶体管为并联在一起的N个相同的晶体管；所述第二晶体管为并联在一起的N个相同的晶体管。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的互补偏置差分放大器，其中的尾电流源采用互补偏置形式，包括对称的两个晶体管，这两个晶体管不但与差分输出的三极管相连接，而且这两个晶体管的基极同时连接直流电压和差分放大器的输出端。这样该尾电流源不但由直流电压供电，而且由差分输出的交流信号进行供电。因此，同现有技术中的差分放大器相比，本发明提供的互补偏置差分放大器中的尾电流源可以增加该差分放大器的输出电流，进而增加输出电压。

附图说明

图1是现有技术中的一种差分放大器示意图；

图2是本发明提供的互补偏置差分放大器实施例一电路图；

图3是本发明提供的互补偏置差分放大器实施例二电路图。

具体实施方式