[发明专利]一种准互补乙类输出级电路结构

说明书

本发明涉及集成电路设计领域，具体为一种准互补乙类输出级电路结构，在三极管Q1的集电极C与输出功率上拉管内的三极管Q2的基极B之间加入三极管QP，其与三极管Q1共射结构可形成渥尔曼电路，其高频特性更好，可以弥补双极工艺中pnp管频率特性差对运算放大器工作频率带来的影响。三极管QP的基极B输入可自由偏置。该结构可兼容含JFET工艺双极工艺，三极管Q3可用JFET管代替，同时将二极管Q5或二极管Q6替换为一个二极管连接方式的JFET管，减小温度影响，得到与温度无关的旁路电流，三极管Q4的发射极与基极间加入反馈电阻可提高高频下开关速度。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，具体为一种准互补乙类输出级电路结构。

背景技术

运算放大器输出级既需要为负载提供指定的信号功率、足够的驱动电流，还应隔离低电阻负载，减小输出阻抗避免小电阻负载引起运算放大器的电压增益下降。除以上，还应满足低功耗、避免输出信号失真，高带宽，降低对运算放大器频率响应影响等性能。

由于pnp晶体管受工艺限制，无法和电路中的npn晶体管达到相同的掺杂水平，其高电流和频率响应性能都略差一些。乙类互补式输出级电路可以满足几百个毫瓦以内的负载功率应用，如果有更大输出需要，因为pnp晶体管的载流能力有限，则无法满足使用需求。一款性能优良的输出级电路，需具备良好的信号缓冲作用，可以为电路系统提供稳定的模拟信号频率响应。但是当前技术中双极工艺中pnp管频率特性差，对运算放大器工作频率带来影响。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种准互补乙类输出级电路结构，以解决现有技术中双极工艺中pnp管频率特性差的技术问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种准互补乙类输出级电路结构，包括电源电压VCC、模拟地信号GND、输出信号Vout、偏置电路、渥尔曼电路、电压偏置电路、共源放大级电路、输出功率上拉管和输出复合pnp功率下拉管；所述偏置电路的一端连接电源电压VCC，另一端接地；所述渥尔曼电路的一端连接电源电压VCC，另一端与电压偏置电路的一端串联，电压偏置电路的另一端与共源放大级电路的一端串联，共源放大级电路的另一端连接至模拟地信号GND；所述输出功率上拉管的一端连接至电源电压VCC；输出功率上拉管的另一端串联至输出复合pnp功率下拉管的一端，复合pnp功率下拉管的另一端连接至模拟地信号GND，所述渥尔曼电路的一端连接至偏置电路上，输出功率上拉管连接至渥尔曼电路和电压偏置电路之间。

优选的，偏置电路1包括二极管D0和电阻R；所述二极管D0的阳极连接至电源电压VCC，二极管D0的阴极分别连接至电阻R的正端和渥尔曼电路，所述电阻R的负端接地。

进一步的，渥尔曼电路包括三极管Q1和三极管QP；所述三极管Q1的发射极E连接电源电压VCC，三极管Q1的集电极C连接三极管QP的发射极E；三极管Q1的基极B连接至二极管D0的阴极；所述三极管QP的集电极C连接分别连接输出功率上拉管和电压偏置电路；三极管QP的基极B连接Vf输入信号。

更进一步的，三极管QP的基极B可根据运放前级结构接入偏置信号或自偏置，根据输出饱和高电平指标，三极管QP的基极B电位可偏置至适用电位点。

更进一步的，输出功率上拉管包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极B连接至三极管QP的集电极C，三极管Q2的集电极C连接至电源电压VCC，三极管Q2的发射极E连接至输出信号Vout。

更进一步的，电压偏置电路包括二极管Q5和二极管Q6；所述二极管Q5的阳极连接至三极管QP的集电极C，二极管Q5的阴极连接至二极管Q6的阳极；所述二极管Q6的阴极分别连接至共源放大级电路和输出复合pnp功率下拉管。

进一步的，共源放大级电路包括三极管Q7；所述三极管Q7的基极B连接Vb输入信号，三极管Q7的集电极C连接二极管Q6的阴极；三极管Q7的发射极E连接模拟地信号GND。