【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及运算放大器,更具体的,是关于三级频率补偿运算放大器。
技术介绍
运算放大器已经广泛应用于电子设备和电子学领域,在此仅举数例例如 反相器放大器(inverter amplifier),积分器、滤波器电路。近年来,随着CMOS 工艺尺度的快速微缩(scaling),超大规模集成电路(VLSI)的供电电压急剧降低。 运算放大器作为大多数模拟系统的 一个基本区块,也需要在低压应用中同时达 到高增益和高带宽。传统级联(cascode)放大器是通过堆叠晶体管来提高增益,但 由于电压摆幅(swing)较小而不适用于低压设计;而多级(multi-stage)放大器是通 过横向(horizontally)增加增益级的数目来提高增益,因此越来越多的电路设计者 注意到多级放大器的重要性。但由于多级放大器在小信号传输函数中具有多重 极点(multiple-pole)的特性,所有多级;故大器均存在闭环(close-loop)不稳定的问 题。因此研究人员提出了多种频率补偿布局结构(topology),以保证多级放大器 的稳定性。 一般而言,传统驱动器芯片中应用的运算放大器通常是两^i文大器, 传统两级放大器具有用于提升增益的第一级放大电路、以及用于驱动电容性或 电阻性负载的第二级输出电路。但当前三级运算放大器也越来越受欢迎。通常,放大器电路最重要的特性参数是增益和带宽。而放大器的增益和带 宽具有相反关系。 一般而言,较高增益值关联较低的带宽,而较低增益值关联 较高的带宽。运算放大器的性能特性在于传输函数,而传输函数可通过应用小 信号分析来获得。图l是示例两^^文大器 ...
【技术保护点】
一种三级频率补偿运算放大器,用于驱动大电容性负载,包含: 第一级电路,用于通过放大输入信号产生第一输出信号,该第一级电路包含:输入端,用于接收该输入信号;以及输出端,用于输出该第一输出信号; 第二级电路,用于选择性地放大该第一输 出信号,以产生第二输出信号,该第二级电路在该第一输出信号处于第一频率时以第一增益放大该第一输出信号,以及在该第一输出信号处于第二频率时以第二增益放大该第一输出信号,该第二级电路包含:输入端,耦接至该第一级电路的该输出端,用于接收该第一输出信号;输出端,用于输出该第二输出信号;以及第一补偿电路,用于在该第二频率时将该第一增益调节至该第二增益; 第三级电路,用于通过放大该第二输出信号产生第三输出信号,该第三级电路包含:输入端,用于接收该第二输出信号;以及输出端,用于输出该第 三输出信号;以及 第二补偿电路,用于调节该第二级电路和该第三级电路的频率特性,该第二补偿电路包含:第一补偿电容,耦接至该第三级电路的该输出端;以及电流源,耦接在该补偿电容和该第二级电路的该输入端之间。
【技术特征摘要】
US 2008-9-15 61/097,202;US 2009-6-18 12/486,7591.一种三级频率补偿运算放大器,用于驱动大电容性负载,包含第一级电路,用于通过放大输入信号产生第一输出信号,该第一级电路包含输入端,用于接收该输入信号;以及输出端,用于输出该第一输出信号;第二级电路,用于选择性地放大该第一输出信号,以产生第二输出信号,该第二级电路在该第一输出信号处于第一频率时以第一增益放大该第一输出信号,以及在该第一输出信号处于第二频率时以第二增益放大该第一输出信号,该第二级电路包含输入端,耦接至该第一级电路的该输出端,用于接收该第一输出信号;输出端,用于输出该第二输出信号;以及第一补偿电路,用于在该第二频率时将该第一增益调节至该第二增益;第三级电路,用于通过放大该第二输出信号产生第三输出信号,该第三级电路包含输入端,用于接收该第二输出信号;以及输出端,用于输出该第三输出信号;以及第二补偿电路,用于调节该第二级电路和该第三级电路的频率特性,该第二补偿电路包含第一补偿电容,耦接至该第三级电路的该输出端;以及电流源,耦接在该补偿电容和该第二级电路的该输入端之间。2. 如权利要求1所述的三级频率补偿运算放大器,其特征在于,该第一级电路包括差分放大器,该差分放大器具有第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管。3. 如权利要求2所述的三级频率补偿运算放大器,更包含电流源,用于与该差分》t大器通信。4. 如权利要求1所述的三级频率补偿运算放大器,其特征在于该第二级电路更包含第一晶体管和第二晶体管,其中,该第一晶体管提供该第一增益,且该第一晶体管包括控制端,耦接至该第二级电路的该输入端;第一端;以及第二端;该第二晶体管提供第三增益,且该第二晶体管包括控制端;第一端,耦接至该第一晶体管的该第一端;以及第二端,耦接至该第二级电路的该输出端;以及该第一补偿电路包含补偿电阻,耦接至该第二晶体管的该控制端;以及补偿电容,耦接在该第二晶体管的该控制端与该第二端之间,用于在高频时将该第二晶体管的该控制端与该第二端之间短路,以提供等于该第一增益除以该第三增益的该第二增益。5. 如权利要求4所述的三级频率补偿运算放大器,其特征在于,该第二级电路更包含第三晶体管,耦接至该第一晶体管的该第二端,以提供偏置电流;以及第四晶体管,耦接至该第二晶体管的该第二端,以提供偏置电流。6. 如权利要求1所述的三级频率补偿运算放大器,其特征在于该第二级电路更包含第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管,其中,该第一晶体管提供该第一增益,且该第一晶体管包括第一端、第二端和耦接至该第二级电路的该输入端的控制端;该第二晶体管提供第三增益,且该第二晶体管包括控制端、耦接至该第一晶体管的该第一端的第一端、以及耦接至该第二级电路的该输出端的第二端;该第三晶体管包括耦接至该第一晶体管的该第二端的控制端,耦接至该第一晶体管的该第一端的第一端,以及耦接至该第一晶体管的该第二端的第二端;以及该第四晶体管包括耦接至该第一晶体管的该第二端的控制端,耦接至该第一晶体管的该第一端的第一端,以及耦接至该第二级电路的该输出端的第二端;以及该第一补偿电路包含补偿电阻,耦接至该第二晶体管的该控制端;以及补偿电容,耦接在该第二晶体管的该控制端与该第二端之间,用于在高频时将该第二晶体管的该控制端与该第二端之间短路,以提供等于该第一增益除以该第三增益的该第二增益。7. 如权利要求6所述的三级频率补偿运算放大器,其特征在于,该第二级电路更包含第五晶体管,耦接至该第一晶体管的该第二端,以提供偏置电流;以及第六晶体管,耦接至该第二晶体管的该第二端,以提供偏置电流。8. 如权利要求1所述的三级频率补偿运算放大器,其特征在于该第二级电路更包含第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和AB类配置电路,其中,该第一晶体管包括第一端、第二端和耦接至该第二级电路的该输入端的控制端;该第二晶体管包括控制端、耦接至该第一晶体管的该第一端的第一端、以及耦接至该第二晶体管的该控制端的第二端;该第三晶体管包括控制端、耦接至该第一晶体管的该第一端的第一端、以及耦接至该第三晶体管的该控制端的第二端;该AB类配置电路包括第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管和第七晶体管,其中,该第四晶体管包括控制端...
【专利技术属性】
技术研发人员:尤达达思古帕塔,
申请(专利权)人:联发科技新加坡私人有限公司,
类型:发明
国别省市:SG[新加坡]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。