[发明专利]一种降低流水线中运算放大器功耗的系统及方法

摘要

本发明涉及一种降低流水线模数转换器中运算放大器功耗的系统及方法包括：电流源管M1…Mn；两组开关单元Kb1….Kbn和K1….Kn；两个时钟信号CK1和CK2，其中CK1为保持相时钟，CK2为采样相时钟；产生偏置电压Vb1….Vbn和偏置电压V1….Vn的偏置电压供给模块VBIAS；运算放大器的主体电路OPAbody；电流源管M1…Mn，包括并联的恒流源尾管Ma1…Man和动态源管Mb1…Mbn，电流源管M1…Mn的源端直接接电源或接地；本发明可广泛地应用于任何工作在一定频率下的流水线模数转换器运算放大电路中，具有设计简单、降功耗效果明显、通用性强等优点。提供了设计简单、降功耗明显、通用性强的降低流水线中运算放大器功耗的系统及方法。

主权项

1.一种降低流水线模数转换器中运算放大器功耗的系统，其特征在于包括：电流源管M1…Mn；两组开关单元Kb1….Kbn和K1….Kn；两个时钟信号CK1和CK2，其中CK1为保持相时钟，CK2为采样相时钟；产生偏置电压Vb1….Vbn和偏置电压V1….Vn的偏置电压供给模块VBIAS；运算放大器的主体电路OPAbody；电流源管M1…Mn，包括并联的恒流源尾管Ma1…Man和动态源管Mb1…Mbn，电流源管M1…Mn的源端直接接电源或接地；偏置电压V1….Vn直接接入恒流源尾管Ma1…Man的栅端，形成固定偏置；同时，偏置电压V1….Vn经保持相开关K1….Kn一端连接至动态源尾管Mb1…Mbn的栅端，形成固定偏置；偏置电压Vb1…Vbn经采样相开关Kb1….Kbn一端连接至动态源尾管Mb1…Mbn的栅端，形成动态偏置；开关单元Kb1….Kbn受采样相时钟CK2控制，开关单元K1….Kn受保持时钟CK1控制；恒流源尾管Ma1…Man的漏端和动态源尾管Mb1…Mbn的漏端直接接运算放大器的主体电路OPAbody；将偏置电压V1…Vn设置在使得恒流源尾管Ma1…Man的漏端和动态源尾管Mb1…Mbn的静态电流最大，即尾管处于饱和区时的电压；偏置电压Vb1…Vbn电压与动态源管Mb1…Mbn的源端电压差值与动态源管Mb1…Mbn的阈值电压相差0～100mV，此时动态源管Mb1…Mbn工作在亚阈值区，反型层较弱，动态源管Mb1…Mbn存在部分漏电流，该漏电流可帮助运算放大器在进入保持相时快速地建立输出信号，同时缩减功耗开销。