[发明专利]一种输入电压范围较宽的放大器

说明书

本发明公开了一种输入电压范围较宽的放大器，包括：控制模块，用于将放大器开启许可信号COMP_EN转换为互补放大器使能信号EN_N和放大器使能信号EN；偏置电压模块，用于在互补放大器使能信号EN_N的控制下将参考电压VREFPGM转换为所述放大器工作所需的偏置电压VBIAS；差分放大模块，用于在偏置电压VBIAS的控制下将输入差分信号VN和VP的差值进行放大；输出放大模块，用于在放大器使能信号EN的控制下将放大后的差分信号进一步放大得到输出信号FB_N，本发明通过利用高压管和高压Native管并联作为放大器的输入对管，以同时解决输入范围和增益的问题。

技术领域

本发明涉及一种放大器，特别是涉及一种输入电压范围较宽的放大器。

背景技术

现有用于嵌入式闪存(eFlash)的差分电压的放大器包括控制模块40、偏置电压模块10、差分放大模块20和输出放大模块30。其中，控制模块40由方向起I61和I62组成，用于将放大器开启许可信号COMP_EN转换为互补放大器使能信号EN_N和放大器使能信号EN；偏置电压模块10由PMOS管M14、PMOS管PM0、NMOS管M16和NMOS管NM0组成，用于在互补放大器使能信号EN_N的控制下将参考电压VREFPGM转换为本发明一种输入电压较宽的放大器工作所需的偏置电压VBIAS；差分放大模块20由PMOS管M19、PMOS管PM1、NMOS放大管NM3、NMOS管M0和第一下偏置管NM1组成，用于在偏置电压VBIAS的控制下将输入差分信号VN和VP的差值进行放大；输出放大模块30由PMOS管M20、PMOS管M18和第二下偏置NMOS管NM2组成，用于在放大器使能信号EN的控制下将放大后的差分信号进一步放大得到输出信号FB_N。

放大器开启许可信号COMP_EN连接至反相器I61的输入端，反相器I61的输出端即互补放大器使能信号EN_N连接至反相器I62的输入端、PMOS管M14的栅极和NMOS管NM0的栅极，反相器I62的输出端即放大器使能信号EN连接至PMOS管M18的栅极；PMOS管M14的漏极连接至PMOS管PM0的源极，PMOS管PM0的衬底接电源Vdd，PMOS管PM0的栅极接参考电压VREFPGM，PMOS管PM0的漏极与NMOS管M16的漏极和栅极、NMOS管NM0的漏极、第一下偏置NMOS管NM1的栅极和第二下偏置NMOS管NM2的栅极相连组成偏置电压VBIAS节点，NMOS管M16、NM0的源极和衬底接地gnd；PMOS管M14、M19、PM1、M20、M18的源极和衬底连接电源Vdd，PMOS管M19与PMOS管PM1组成镜像恒流源，PMOS管M19的漏极和栅极与PMOS管PM1的栅极、NMOS管NM3的漏极相连组成节点B，反相差分电压VN连接至NMOS管NM3的栅极，PMOS管PM1的漏极与NMOS管M0的漏极以及PMOS管M20的栅极相连组成节点C，第一下偏置NMOS管NM1的漏极与NMOS管NM3的源极、NMOS管M0的源极相连组成节点A，同相差分电压VP连接至NMOS管M0的栅极，NMOS管NM3的衬底、NMOS管M0的衬底接地gnd；PMOS管M20的漏极与PMOS管M18的漏极以及第二下偏置NMOS管的漏极相连组成输出信号FB_N节点；第一下偏置NMOS管NM1、第二下偏置NMOS管的源极和衬底接地gnd。

表1传统放大器不同PVT下面的AC结果

上述表1为传统放大器不同PVT下面的AC结果。可见，现有技术的放大器，在不同的PVT(Precess Voltage Temperature)工艺角下，增益波动大，而且现有技术在一些工艺角下如ss/Vdd＝1.7V/Vn＝0.5-0.6V/-40^OC和ss/Vdd＝1.3V/Vn＝0.5-0.6V/-40^OC、sf/Vdd＝1.7V/Vn＝0.5-0.6V/-40^OC、sf/Vdd＝1.3V/Vn＝0.5-0.6V/-40^OC时就会不工作。