[发明专利]一种低电压负反馈跨导放大器

摘要

本发明是一种低电压负反馈跨导放大器，其特征是结合了电流负反馈，翻转电压跟随器和源级衰减三种技术的优点，克服了传统跨导放大器输入幅度小，线性度差，不适合低电压工作等缺点。本发明的电流负反馈模块使跨导放大器的输入幅度显著变大，翻转电压跟随器模块的低阻节点和源级衰减结构相结合，减小了传统源级衰减结构带来的失真。同时低阻节点在源级衰减中的引入给了电路设计更大的设计自由度，而不像传统结构需要在跨导值，偏置电流，输出电阻之间进行折衷。同时本电路在关键路径上的最大压降小于传统结构电路，从而显示出在更低电压下工作的潜力。本电路具有大输入幅度，高线性度，适合低电压工作的特点。

主权项

1.一种低电压负反馈跨导放大器，其特征在于含有：4个N型MOS管(M1)，(M2)，(M3)，(M4)构成了两个翻转电压跟随器，其中(M1)管的栅极经过节点(11)连接一个反馈电阻(Rinp)，该反馈电阻(Rinp)的另一端(110)接输入电压(Vinp)，(M2)管的栅极经过节点(21)连接另一个反馈电阻(Rinn)，该反馈电阻(Rinn)的另一端(210)接输入电压(Vinn)；所述反馈电阻(Rinn)、(Rinp)通过电流反馈迫使输入电压的一部分加在反馈电阻(Rinn)、(Rinp)上，从而减小加在输入管(M1)、(M2)上的电压，减少非线性项的产生，同时把跨导放大器的输入幅度提高到电源电压的水平；(M1)管的源级和(M3)管的漏极、以及(M2)管的源级和(M4)管的漏极依次分别连于节点(12)和(22)，在该节点(12)和(22)之间连接着一个源级衰减电阻(RS)，以显著减少源级衰减所引入的失真；电流镜由8个N型MOS管构成(M5)、(M6)、(M11)、(M12)、(M13)、(M14)、(M15)、(M16)，其中(M13)(M5)(M6)(M14)各管的源级接地，(M15)管和(M11)管的栅极共同经节点(15)连接偏置信号；(M16)和(M12)管的栅极共同经节点(25)连接偏置信号，(M13)管和(M5)管的栅极同时和所述翻转电压跟随器中(M4)管的栅极、(M2)管的漏极连于节点(23)，(M14)管和(M6)管的栅极同时和所述翻转电压跟随器中(M3)管的栅极、(M1)管的漏极连接于节点(13)，(M15)管的源极和(M13)管的漏极连于节点(18)，(M11)管的源级和(M5)管的漏极连于节点(17)，(M12)管的源级和(M6)管的漏极连于节点(27)，(M16)管的源极和(M14)管的漏极连于节点(28)；另外，(M11)和(M12)管漏极依次分别和节点(11)和(21)相连；电流源负载电路由6个P型MOS管构成(M7)、(M8)、(M9)、(M10)、(M17)、(M18)构成，其中，(M7)、(M8)、(M9)、(M10)、(M17)、(M18)各管的源极接电源(Vdd)，(M17)、(M7)、(M8)、(M9)、(M10)、(M18)各管的栅极连接于节点(14)，该节点(14)外接偏置电路以提供电流源负载电路的静态直流电流，(M7)和(M10)的漏极依次分别和节点(11)和(21)相连，(M17)管的漏极和(M15)管的漏极连接于节点(19)，构成输出节点(ion)，(M18)管的漏极和(M16)管的漏极相连于节点(29)，构成另一个输出节点(iop)；2个P型MOS管(Mp8)和(Mp9)，该2个管的源级接电源(Vdd)，而栅极相连后连接节点(16)，该节点(16)为共模反馈电路的电压反馈点，所述(Mp8)管的漏极和电流源负载电路中(M8)管的漏极相连后经节点(13)与翻转电压跟随器中的(M1)管的漏极相连；所述(Mp9)管的漏极和电流源负载电路中(M9)管的漏极相连后经节点(23)与翻转电压跟随器中的(M2)管的漏极相连，以便将从共模反馈电路反馈回来的电压信号转换成电流信号后调节电流源负载电路的共模点。