非反相放大器电路制造技术

提供了非反相放大器电路。放大器电路包括输入晶体管、负载晶体管和反馈电阻器。在一个示例中，一个实施例涉及一种放大器电路，该放大器电路包括输入晶体管、具有控制端子和参考端子的负载晶体管以及反馈晶体管。输入晶体管接收输入信号，输入晶体管被电耦合到负载晶体管和反馈晶体管，负载晶体管的控制端子被电耦合到偏置电压，反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的负载晶体管，并且负载晶体管的参考端子用作放大器电路的输出。

【技术实现步骤摘要】
非反相放大器电路相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年2月23日提交的美国临时专利申请序列号62/298,967“Non-InvertingAmplifierCircuits”的优先权以及2015年12月23日提交的美国临时专利申请序列号62/387,470的“Non-InvertingAmplifierCircuits”的优先权。
技术介绍
放大器电路广泛地用于模拟信号处理电路中。放大器通常由MOS晶体管或双极型晶体管构成。在MOS晶体管中，栅极、源极和漏极分别用作控制、参考和输出端子。在双极型晶体管中，基极、发射极和集电极分别用作控制、参考和输出端子。放大器有三种基本类型，取决于哪个端子在放大器的输入和输出之间是共用的；在MOS技术中，其是共源极(CS)放大器、共栅极(CG)放大器和源极跟随器(SF)。双极型技术中的对应的放大器类型是共发射极(CE)放大器、共基极(CB)放大器和射极跟随器(EF)。CS和CE放大器由于其高电压增益和高输入阻抗而被最广泛地使用。由于缺少米勒效应而导致CG和CB放大器具有更好的频率响应，但是低输入阻抗使得其难以驱动。此外，CS、CE、CG和CB放大器具有大约为负载电阻的大输出电阻，这使得其难以驱动电阻负载。SF和EF无法提供电压增益，并且主要用作缓冲器。在许多应用中，需要非反相放大器。虽然CG和CB放大器是非反相的，但它们的低输入阻抗通常需要额外的缓冲级，诸如SF或EF，从而增加了功耗、噪声和面积。
技术实现思路
具有高输入阻抗的非反相放大器在各种应用中是期望的，并且为了更长的电池寿命、便携性和性能而优选地最小化功耗、面积和噪声。此外，在这些放大器中期望低输出电阻和高电源抑制。鉴于前述，本文公开的各种专利技术实施例一般地涉及提供非反相放大同时提供高输入阻抗和低输出阻抗的放大器电路。一个实施例涉及一种放大器电路，包括：输入晶体管；负载晶体管，具有控制端子和参考端子；以及反馈晶体管。输入晶体管接收输入信号，输入晶体管被电耦合到负载晶体管和反馈晶体管，负载晶体管的控制端子被电耦合到偏置电压，反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的负载晶体管，并且负载晶体管的参考端子用作放大器电路的输出。另一实施例涉及一种放大器电路，包括：输入晶体管；负载晶体管，具有控制端子和参考端子；反馈晶体管；以及电流源。输入晶体管接收输入信号，输入晶体管电被耦合到负载晶体管和反馈晶体管，负载晶体管的控制端子被电耦合到偏置电压，反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的负载晶体管，并且负载晶体管的参考端子用作放大器电路的输出。电流源被电耦合到输入晶体管，以增加通过输入晶体管的电流。另一实施例涉及一种放大器电路，包括：输入晶体管；负载晶体管，具有控制端子和参考端子；反馈晶体管；以及电平移位电路。输入晶体管接收输入信号，输入晶体管被电耦合到负载晶体管和反馈晶体管，负载晶体管的控制端子被电耦合到偏置电压，反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的负载晶体管，并且负载晶体管的参考端子用作放大器电路的输出。电耦合到负载晶体管和反馈晶体管的电平移位电路可以是充电到预定电压的电容器、电平移位晶体管和电流源、或电阻器和电流源。另一个实施例涉及一种差分放大器电路。该放大器电路包括：第一输入晶体管；第二输入晶体管；至少一个负载晶体管，具有控制端子和参考端子；以及至少一个反馈晶体管。第一和第二输入晶体管接收输入信号，第一输入晶体管被电耦合到至少一个负载晶体管和至少一个反馈晶体管，至少一个负载晶体管的控制端子被电耦合到偏置电压，至少一个反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的至少一个负载晶体管。至少一个负载晶体管的参考端子用作放大器电路的输出。另一实施例涉及一种差分放大器电路。该放大器电路包括：第一输入晶体管；第二输入晶体管；至少一个负载晶体管，具有控制端子和参考端子；至少一个反馈晶体管；以及至少一个正反馈晶体管。第一和第二输入晶体管接收输入信号，第一输入晶体管被电耦合到至少一个负载晶体管和至少一个反馈晶体管，至少一个负载晶体管的控制端子被电耦合到偏置电压，至少一个反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的至少一个负载晶体管。至少一个正反馈晶体管被电耦合到至少一个负载晶体管以提供正反馈。至少一个负载晶体管的参考端子用作放大器电路的输出。应当理解，以下更详细地讨论的前述概念和附加概念的所有组合(只要这些概念不相互矛盾)被认为是本文公开的专利技术主题的一部分。具体地，出现在本公开内容结尾处的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文所公开的专利技术主题的一部分。还应当理解，还可以通过引用并入而出现在任何公开中的本文中明确采用的术语应当被给予与本文公开的特定概念最一致的含义。附图说明本领域技术人员将理解，附图主要是出于说明的目的，并且不旨在限制本文所描述的专利技术主题的范围。附图不一定按比例绘制；在一些情况下，本文公开的专利技术主题的各种方面可以在附图中被夸大或放大地示出，以促进对不同特征的理解。在附图中，相同的附图标记通常指代相同的特征(例如，功能类似和/或结构类似的元件)。图1(现有技术)提供了现有技术的共源极放大器的图示。图2(现有技术)提供了现有技术的共栅极放大器的图示。图3(现有技术)提供了现有技术的源极耦合放大器的图示。图4A示出了根据本专利技术的一个实施例的具有NMOS输入晶体管和PMOS负载和反馈晶体管的放大器的示例。图4B示出了根据本专利技术的另一实施例的具有NMOS输入晶体管、PMOS负载和反馈晶体管以及电流源的放大器的示例。图5A示出根据本专利技术的另一实施例的放大器的示例，其还包括使用预先改变为预定电压的电容器实现的电平移位电路。图5B示出了根据本专利技术的另一实施例的放大器的示例，其还包括由PMOS晶体管和电流源实现的电平移位电路。图5C示出了根据本专利技术的另一实施例的放大器的示例，其还包括由电阻器和电流源实现的电平移位电路。图6示出了根据本专利技术的另一实施例的具有PMOS输入晶体管和NMOS负载和反馈晶体管的放大器的示例。图7示出了根据本专利技术的另一实施例的其具有NMOS输入晶体管和NMOS负载和反馈晶体管的放大器的示例。图8示出了根据本专利技术的另一实施例的具有NPN输入晶体管和PNP负载和反馈晶体管的放大器的示例。图9A示出了根据本专利技术的另一实施例的放大器的示例，具有NPN输入晶体管和PNP负载和反馈晶体管，还包括由电阻器和电流源实现的电平移位电路。图9B示出了根据本专利技术的另一实施例的放大器的示例，具有NPN输入晶体管和PNP负载和反馈晶体管，还包括由NPN晶体管和电流源实现的电平移位电路。图9C示出了根据本专利技术的另一实施例的放大器的示例，具有NPN输入晶体管和PNP负载和反馈晶体管，还包括由VBE乘法器实现的电平移位电路。图10示出了根据本专利技术的另一实施例的具有NMOS输入晶体管和PMOS负载和反馈晶体管的差分放大器的示例。图11示出了根据本专利技术的另一实施例的具有NMOS输入晶体管、PMOS负载和反馈晶体管以及正反馈增益增强的差分放大器的示例。具体实施方式以下是与放大器电路相关的本专利技术装置相关的各种原理及其实施例的更详细的描述。应当理解，以上介绍的和下面更详细讨论的各种概念可以以多种方式中的任何一个来实现，因为所公开的原理不限于任何具体的实现方式。主要是出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供电压增益的非反相放大器电路，包括：输入晶体管；负载晶体管，所述负载晶体管具有控制端子和参考端子；以及反馈晶体管；其中：所述输入晶体管接收输入信号；所述输入晶体管被电耦合到所述负载晶体管和所述反馈晶体管；所述负载晶体管的所述控制端子被电耦合到偏置电压；所述反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的所述负载晶体管；并且所述负载晶体管的所述参考端子用作所述放大器电路的输出。

【技术特征摘要】
2015.12.23 US 62/387,470;2016.02.23 US 62/298,9671.一种提供电压增益的非反相放大器电路，包括：输入晶体管；负载晶体管，所述负载晶体管具有控制端子和参考端子；以及反馈晶体管；其中：所述输入晶体管接收输入信号；所述输入晶体管被电耦合到所述负载晶体管和所述反馈晶体管；所述负载晶体管的所述控制端子被电耦合到偏置电压；所述反馈晶体管被电耦合到提供负反馈的所述负载晶体管；并且所述负载晶体管的所述参考端子用作所述放大器电路的输出。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述输入晶体管是MOS晶体管。3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述负载晶体管是具有栅极和源极的MOS晶体管，所述栅极对应于所述控制端子，并且所述源极对应于所述参考端子。4.根据权利要求3所述的电路，其中，所述反馈晶体管具有比所述负载晶体管更高的阈值。5.根据权利要求1所述的电路，其中，所述输入晶体管是双极型晶体管。6.根据权利要求2所述的电路，其中，所述负载晶体管是具有基极和发射极的双极型晶体管，所述基极对应于所述控制端子，并且所述发射极对应于所述参考端子。7.根据权利要求1所述的电路，进一步包括电耦合到所述输入晶体管的电流源，所述电流源增加通过所述输入晶体管的电流。8.根据权利要求7所述的电路，其中，所述输入晶体管是MOS晶体管。9.根据权利要求8所述的电路，其中，所述负载晶体管是具有栅极和源极的MOS晶体管，所述栅极对应于所述控制端子，并且所述源极对应于所述参考端子。10.根据权利要求9所述的电路，其中，所述反馈晶体管具有比所述负载晶体管更高的阈值电压。11.根据权利要求1所述的电路，进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海承，
申请(专利权)人：奥姆尼设计技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US