[发明专利]一种高摆幅的增益自举反相器及其应用

权利要求书

1.一种高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，包括：

级联反相器，包括：MOS器件M1、M2、M3及M4；其中，所述M1与所述M2构成输入对管，所述M1与所述M2的栅极分别与输入偏置连接，所述M1的源极及漏极分别与第一电源电压及所述M3的源极连接，所述M4的源极及漏极分别与所述M2的漏极及所述M3的漏极连接，所述M4与所述M3的漏极接输出端；

第一折叠式共源共栅增益自举电路，包括：MOS器件M5、M7、M9及M11；其中，所述M5作为输入管，其栅极与所述M1的漏极连接，漏极分别与所述M7的漏极及所述M9的源极连接，源极与所述M11的源极连接并接地；所述M7的源极与所述第一电源电压连接；所述M9的漏极与所述M11的漏极连接；所述M7、所述M9及所述M11的栅极分别与偏置电路连接；

第二折叠式共源共栅增益自举电路，包括：MOS器件M6、M8、M10及M12；其中，所述M6作为输入管，其栅极与所述M2的漏极连接，源极与第二电源电压连接，漏极分别与所述M8的漏极及所述M10的源极连接；所述M12的源极与所述第二电源电压连接；所述M12的漏极分别与所述M10的漏极及所述M4的栅极连接；所述M8的源极与所述M2的源极连接并接地；所述M12、所述M10及所述M8的栅极分别与偏置电路连接。

2.根据权利要求1所述的高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，所述M5为NMOS管，其中，所述第一折叠式共源共栅增益自举电路为N型折叠式共源共栅增益自举电路。

3.根据权利要求1所述的高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，所述M6为PMOS管，其中，所述第二折叠式共源共栅增益自举电路为P型折叠式共源共栅增益自举电路。

4.根据权利要求1所述的高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，所述M1、M3、M7、M9及M12均为PMOS管；所述M2、M4、M8、M10及M11均为NMOS管。

5.根据权利要求1所述的高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，所述第一折叠式共源共栅增益自举电路与所述M3构成电流-电压反馈环路，该反馈环路用于提高所述M3的输出阻抗。

6.根据权利要求1所述的高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，所述第二折叠式共源共栅增益自举电路与所述M4构成电流-电压反馈环路，该反馈环路用于提高所述M4的输出阻抗。

7.根据权利要求1所述的高摆幅的增益自举反相器，其特征在于，该增益自举反相器的直流增益满足：

Gain＝(g_m1+g_m2)(A_v1g_m3r_o3r_o1||A_v2g_m4r_o4r_o2)

A_v1＝g_m5(r_o11||g_m9r_o9r_o5||r_o7)

A_v2＝g_m6(r_o12||g_m10r_o10r_o6||r_o8)

其中，Gain表示该增益自举反相器的直流增益；A_v1表示所述第一折叠式共源共栅增益自举电路的直流增益；A_v2表示所述第二折叠式共源共栅增益自举电路的直流增益；g_m1、g_m2、g_m3、g_m4、g_m5、g_m6、g_m9及g_m10分别表示所述M1、M2、M3、M4、M5、M6、M9及M10的跨导；r_o1～r₁₂分别表示所述M1～M12的输出电阻。