[发明专利]一种改进型折叠式共源共栅运算放大器

说明书

本发明公开了一种改进型折叠式共源共栅运算放大器，包括折叠式共源共栅运算放大器、自适应偏置电路、局部正反馈电路。在本发明中，利用自适应偏置电路在差分输入对上为大输入信号生成不受尾电流源限制的动态电流，提高了动态电流和增益；利用局部正反馈电路，将输入晶体管产生的电流以及自适应偏置电路中的电流转换为电压，来驱动空闲的折叠电流源晶体管，提高输入级的跨导，此外，该运放允许通过大的动态电流而不受静态电流的限制，显著提高了压摆率。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种改进型折叠式共源共栅运算放大器。

背景技术

伴随着移动和便携式电子设备市场的持续增长以及CMOS技术的发展，运算跨导放大器(OTA)作为模拟集成电路中的基本构建块，逐渐成为许多系统在降低功耗，提升性能的关键设计模块。越来越多的产品需要工作在低电源电压和低功耗情况下，如何在这种情况下保持高性能是如今OTA设计的目标之一。单级和多级放大器的第一级最常使用的结构之一是折叠式共源共栅运算放大器，它拥有较高的增益和输入输出摆幅，但它并不能很好的适应当前以最低功耗实现最高性能的要求，主要原因在于它以电流源驱动最大电流而不向OTA提供任何跨导并限制摆率。

目前通常采用将电流源替换为有源电流镜的方法来提升运放性能，但这会导致产生具有低频零极对的复杂结构，限制其在高频中的应用；或者通过增加额外的直流电流镜来提升增益和摆率，但这会导致在附加分支内部复制大的动态电流，降低功率效率。因此，亟需一种高增益和高摆率的折叠式共源共栅运算放大器。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种改进型折叠式共源共栅运算放大器。

本发明采用以下技术方案：

一种改进型折叠式共源共栅运算放大器，用于对待处理信号进行放大，包括折叠式共源共栅运算放大器、自适应偏置电路、局部正反馈电路，待处理信号接入折叠式共源共栅运算放大器的输入晶体管，折叠式共源共栅运算放大器输出端输出待处理信号对应的放大信号，自适应偏置电路与折叠式共源共栅运算放大器的输入晶体管相连接，局部正反馈电路同时与折叠式共源共栅运算放大器、自适应偏置电路相连接；自适应偏置电路为折叠式共源共栅运算放大器提供自适应偏置电流；基于折叠式共源共栅运算放大器输入晶体管的电流、以及自适应偏置电路的电流，局部正反馈电路驱动折叠式共源共栅运算放大器中的折叠电流源晶体管，提升折叠式共源共栅运算放大器的增益和摆率；待处理信号经折叠式共源共栅运算放大器结合自适应偏置电路、局部正反馈电路对待处理信号进行放大，折叠式共源共栅运算放大器输出端输出待处理信号对应的放大信号。