一种改进型米勒补偿放大器制造技术

本发明专利技术提供一种改进型米勒补偿放大器，其包括跨导放大器、补偿电容、补偿电阻、NMOS晶体管和偏置电流源。跨导放大器的负相输入端与输入信号相连，其正相输入端与米勒补偿放大器的输出端相连，其输出端经补偿电阻与NMOS晶体管的栅极相连；偏置电流源连接于电源端和NMOS晶体管的漏极之间，其向NMOS晶体管的漏极注入电流；补偿电容的一端与NMOS晶体管的栅极相连，其另一端与NMOS晶体管的漏极相连，NMOS晶体管的源极与接地端相连；电流源与NMOS晶体管之间的连接节点与米勒补偿放大器的输出端相连。与现有技术相比，本发明专利技术在第一级放大级和第二级放大级之间串接补偿电阻，这样，在实现相同主极点位置的情况下，需要的补偿电容的电容值更小，从而可以减小补偿电容的面积。

【技术实现步骤摘要】
一种改进型米勒补偿放大器 【
】 本专利技术涉及电路设计领域，特别涉及一种改进型米勒补偿（Miller Compensation)放大器。 【
技术介绍
】 在集成电路中经常采用信号放大电器（或信号放大电路），为了保证信号输出稳 定，需进行环路稳定性补偿，一般常采用米勒补偿放大器，其优点之一为，可以大大减小补 偿电容的面积。 请参考图1所示，其为现有技术中的一种米勒补偿的两级信号放大器，其中，跨导 放大器GM形成第一级放大级，NMOS(N-Mental-Oxide-Semiconductor)晶体管MN和偏置电 流源lb形成第二级放大级，第一电阻R1和第二电阻R2分别代表第一级放大级和第二级放 大级的寄生电阻，第一电容C1和第二电容C2分别代表第一级放大级和第二级放大级的寄 生电容，Cx为补偿电容。该两级信号放大器产生的主极点PI = lARl*A2*Cx)，次极点P2 =gm2/C2,右半平面零点Z1 = gm2/Cx，第二级增益A2 = gm2*R2,其中，R1为第一电阻R1 的阻值，R2为第二电阻R2的阻值，gml是第一级放大级（即跨导放大器GM)的跨导，gm2第 二级放大级的跨导，C2为第二电容C2的电容值，Cx为补偿电容的电容值。由于受电路每 级最大增益以及匹配性的限制，一般电路中的补偿电容Cx需要10pF?20pF以上（lpF = 1000fF)，即便如此，补偿电容Cx还是会占据很大的面积，并且补偿电容Cx增大一倍，补偿 的主极点却只减小到之前的一半。 因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的在于提供一种改进型米勒补偿放大器，其可以减小补偿电容的面 积。 为了解决上述问题，本专利技术提供一种改进型米勒补偿放大器，其包括跨导放大器、 补偿电容、补偿电阻、NM0S晶体管和偏置电流源。所述跨导放大器的负相输入端与输入信号 相连，其正相输入端与米勒补偿放大器的输出端相连，其输出端经补偿电阻与所述NM0S晶 体管的栅极相连；偏置电流源连接于电源端和所述NM0S晶体管的漏极之间，其向所述NM0S 晶体管的漏极注入电流；补偿电容的一端与所述NM0S晶体管的栅极相连，其另一端与所述 NM0S晶体管的漏极相连，所述NM0S晶体管的源极与接地端相连；所述电流源与NM0S晶体 管之间的连接节点与米勒补偿放大器的输出端相连。 进一步的，所述改进型米勒补偿放大器还包括零点移动电阻，该零点移动电阻连 接于NM0S晶体管栅极与所述补偿电容未和所述NM0S晶体管漏极相连的一端之间。 进一步的，所述改进型米勒补偿放大器还包括连接于米勒补偿放大器的输出端和 跨导放大器的负相输入端之间的反馈电路，所述反馈电路向所述负相输入端提供反映米勒 补偿放大器的输出端电压的反馈电压。 进一步的，所述反馈电路包括依次串联于所述米勒补偿放大器的输出端和接地端 之间的第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接节点电压 为所述反馈电压。 进一步的，所述跨导放大器的输出端形成有寄生电阻和寄生电容，米勒补偿放大 器的输出端形成有寄生电阻和寄生电容或负载电容。 本专利技术提供另一种改进型米勒补偿放大器，其包括跨导放大器、补偿电容、补偿电 阻、PM0S晶体管和偏置电流源。所述跨导放大器的负相输入端与输入信号相连，其正相输入 端与米勒补偿放大器的输出端相连，其输出端经补偿电阻与所述PM0S晶体管的栅极相连； 偏置电流源连接于接地端和所述PM0S晶体管的漏极之间，其从所述PM0S晶体管MP的漏极 抽取电流；补偿电容的一端与所述PM0S晶体管的栅极相连，其另一端与所述PM0S晶体管的 漏极相连，所述PM0S晶体管的源极与电源端相连；所述电流源与PM0S晶体管之间的连接节 点与米勒补偿放大器的输出端相连。 进一步的，所述改进型米勒补偿放大器还包括零点移动电阻，该零点移动电阻连 接于PM0S晶体管栅极与所述补偿电容未和所述PM0S晶体管漏极相连的一端之间。 进一步的，所述改进型米勒补偿放大器还包括连接于米勒补偿放大器的输出端和 跨导放大器的负相输入端之间的反馈电路，所述反馈电路向所述负相输入端提供反映米勒 补偿放大器的输出端电压的反馈电压。 进一步的，所述反馈电路包括依次串联于所述米勒补偿放大器的输出端和接地端 之间的第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接节点电压 为所述反馈电压。 进一步的，所述跨导放大器的输出端形成有寄生电阻和寄生电容，米勒补偿放大 器的输出端形成有寄生电阻和寄生电容或负载电容。 与现有技术相比，本专利技术在第一级放大级和第二级放大级之间串接补偿电阻，这 样，在实现相同主极点位置的情况下，需要的补偿电容的电容值更小，从而可以减小补偿电 容的面积，进而节省芯片成本。 【【附图说明】】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它 的附图。其中： 图1为现有技术中的一种米勒补偿的两级信号放大器的电路示意图； 图2为本专利技术在第一个实施例中的改进型米勒补偿放大器的电路示意图； 图3为本专利技术在第二个实施例中的改进型零点移动米勒补偿放大器的电路示意 图； 图4为本专利技术在第三个实施例中的改进型米勒补偿放大器的电路示意图； 图5为本专利技术在第四个实施例中的改进型零点漂移米勒补偿放大器的电路示意 图。 【【具体实施方式】】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本专利技术作进一步详细的说明。 此处所称的一个实施例或实施例是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中 的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的在一个实施例中并非均指同一 个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文 中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。 由于在集成电路制造工艺中，20uM*20uM面积可以制造的电容大 小大约为：PlP(Poly-Insulation-Poly)类型的 300fF;M0S 类型的 800fF; MIM(Metal-Insulation-Metal)类型的800fF，而同样20uM*20uM的面积制造的高阻值电阻 可达500K欧姆以上，因此，本专利技术在第一级放大级和第二级放大级之间串接补偿电阻，这 样，在实现相同主极点位置的情况下，需要的补偿电容的电容值更小，从而可以减小补偿电 容的面积，进而节省芯片成本。 请参考图2所示，其为本专利技术在第一个实施例中的改进型米勒补偿放大器的电路 示意图。该改进型米勒补偿放大器为米勒补偿两级信号放大器，其包括跨导放大器GM、补偿 电容Cxx、补偿电阻Ra、NM0S晶体管丽和偏置电流源lb。所述跨导放大器GM的负相输入 端与输入信号VI相连，其正相输入端与米勒补偿放大器的输出端V0相连，其输出端经补偿 电阻Ra与所述NM0S晶体管丽的栅极相连；偏置电流源lb连接于电源端VCC和所述NM0S 晶体管丽的漏极之间，其向所述NM0S晶体管丽的漏极注入电流；补偿电容Cx本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进型米勒补偿放大器，其特征在于，其包括跨导放大器、补偿电容、补偿电阻、NMOS晶体管和偏置电流源，所述跨导放大器的负相输入端与输入信号相连，其正相输入端与米勒补偿放大器的输出端相连，其输出端经补偿电阻与所述NMOS晶体管的栅极相连；偏置电流源连接于电源端和所述NMOS晶体管的漏极之间，其向所述NMOS晶体管的漏极注入电流；补偿电容的一端与所述NMOS晶体管的栅极相连，其另一端与所述NMOS晶体管的漏极相连，所述NMOS晶体管的源极与接地端相连；所述电流源与NMOS晶体管之间的连接节点与米勒补偿放大器的输出端相连。

【技术特征摘要】
1. 一种改进型米勒补偿放大器，其特征在于，其包括跨导放大器、补偿电容、补偿电阻、 NMOS晶体管和偏置电流源， 所述跨导放大器的负相输入端与输入信号相连，其正相输入端与米勒补偿放大器的输 出端相连，其输出端经补偿电阻与所述NMOS晶体管的栅极相连；偏置电流源连接于电源端 和所述NMOS晶体管的漏极之间，其向所述NMOS晶体管的漏极注入电流；补偿电容的一端与 所述NMOS晶体管的栅极相连，其另一端与所述NMOS晶体管的漏极相连，所述NMOS晶体管 的源极与接地端相连；所述电流源与NMOS晶体管之间的连接节点与米勒补偿放大器的输 出端相连。2. 根据权利要求1所述的改进型米勒补偿放大器，其特征在于，其还包括零点移动电 阻，该零点移动电阻连接于NMOS晶体管栅极与所述补偿电容未和所述NMOS晶体管漏极相 连的一端之间。3. 根据权利要求1或者2所述的改进型米勒补偿放大器，其特征在于，其还包括连接于 米勒补偿放大器的输出端和跨导放大器的负相输入端之间的反馈电路，所述反馈电路向所 述负相输入端提供反映米勒补偿放大器的输出端电压的反馈电压。4. 根据权利要求3所述的改进型米勒补偿放大器，其特征在于， 所述反馈电路包括依次串联于所述米勒补偿放大器的输出端和接地端之间的第一分 压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接节点电压为所述反馈电 压。5. 根据权利要求3所述的改进型米勒补偿放大器，其特征在于，所述跨导放大器的输 出端形成有寄生电阻和寄生电容，米勒补偿放大器的输出端形成有寄生电阻和寄生电容或 负载电容。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王才宝，王钊，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32