一种轨到轨输入固定跨导放大器制造技术

技术编号:12067602 阅读:133 留言:0更新日期:2015-09-18 01:47
本发明专利技术揭示了一种轨到轨输入固定跨导放大器,由输入差分电路、电流放大器、镜像晶体管Nsc和共模电平判决跨导放大器相接构成,其中输入差分电路由NMOS管NSA、NSB和Natice MOS管NVA、NVB组成,且两组差分对的跨导匹配,NMOS管NSA和Natice MOS管NVA共栅连接Vin-电位点,镜像晶体管Nsc为由NMOS管NSA、NSB镜像生成,共模电平判决跨导放大器接入并判断Vin-电平与镜像晶体管NSC的栅端压高低,若Vin-电平大于端栅压,电流经电流放大器向NMOS管NSA、NSB供电;若Vin-电平小于或等于端栅压,电流经电流放大器向Natice MOS管NVA和NVB供电。本发明专利技术的有益效果:采用NMOS和NativeMOS组成的差分对实现轨到轨输入跨导放大器,能在低电源电压下稳定工作,更适合低功耗需要,轨到轨共模电平范围内消耗的电流恒定,耗能低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轨到轨输入固定跨导放大器,尤其涉及一种适于低电源电压的轨到轨输入固定跨导放大器。
技术介绍
运算放大器的带宽决定着其动态特性,但由于带宽由跨导电容比决定,而跨导会随温度、共模输入电平变化,因此需要补偿电路保证跨导不随上述条件变化。另一方面,工业领域信号的输入共模电平变化较大,需要放大器能接受轨到轨输入。传统的PMOS差分电路需要在一定电源电压下才能工作,不能满足低电流低压的需求。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷,本专利技术的目的是提出一种轨到轨输入固定跨导放大器。为了达到上述目的,本专利技术所采用的技术方案为:一种轨到轨输入固定跨导放大器,特别地,由输入差分电路、电流放大器、镜像晶体管Nsc和共模电平判决跨导放大器相接构成,其中输入差分电路由NMOS管Nsa、Nsb和Natice MOS管NVA、Nvb组成,且两组差分对的跨导匹配, NMOS管Nsa和Natice MOS管Nva共栅连接V in_电位点, NMOS管Nsb和Natice MOS管Nvb共栅连接V in+电位点, 所述镜像晶体管Nsc为由NMOS管Nsa、Nsb镜像生成, 所述共模电平判决跨导放大器接入并判断Vin_电平与镜像晶体管Ns。的栅端压高低,若Vin-电平大于端栅压,电流经电流放大器向NMOS管Nsa、Nsb供电;若V in_电平小于或等于端栅压,电流经电流放大器向Natice MOS管Nva和Nvb供电。进一步地,所述共模电平判决跨导放大器为与镜像晶体管Nsc共栅相连的场效应管Nsd,所述场效应管Nsd接入电流放大器。进一步地,所述电流放大器由场效应管P2b、场效应管P2a、场效应管N2b、场效应管Nia和场效应管N 1B相接组成并分别接入两组差分对, Vin-电平大于端栅压,电流经场效应管P 2B、场效应管P2a、场效应管N2b、场效应管Nib向Nsa和Nsb供电, Vin_电平小于或等于端栅压,电流经场效应管P 2B、场效应管P2a、场效应管N2b、场效应管Nia向Nva和Nvb供电。进一步地,所述共模电平判决跨导放大器由场效应管N3a、场效应管N3b和场效应管N5a相接组成,所述场效应管N %的栅极连接电平V in_,所述场效应管N3a与镜像晶体管N %共栅相连,所述场效应管N5a的漏极与场效应管N 3A和场效应管N %的共源极相连,所述共模电平判决跨导放大器接入电流放大器。进一步地,所述电流放大器为由场效应管P3a、场效应管P3b、场效应管P2a、场效应管P2b、场效应管N2a、场效应管N2b、场效应管Nia、场效应管Nib组成的双路式放大器, Vin_电平大于端栅压,电流经过共模电平判决跨导放大器、场效应管P 3B、场效应管P2A、场效应管你N2a、场效应管Nib向N SA^P N SB供电, Vin_电平小于或等于端栅压,电流经过共模电平判决跨导放大器、场效应管P 3A、场效应管P2b、场效应管N2b、场效应管Nia向Nva和Nvb供电。进一步地,所述Natice MOS管Nva的漏极接设有钳制输出阻抗的场效应管N LA,所述Natice MOS管Nvb的漏极接设有钳制输出阻抗的场效应管N LBo本专利技术的有益效果:采用NMOS和NativeMOS组成的差分对实现轨到轨输入跨导放大器,能在低电源电压下稳定工作,更适合低功耗需要,轨到轨共模电平范围内消耗的电流恒定,耗能低。【附图说明】图1是本专利技术第一实施例的结构示意图。图2是本专利技术第二实施例的结构示意图。【具体实施方式】如图1和图2所示,一种轨到轨输入固定跨导放大器,由输入差分电路、电流放大器、镜像晶体管Nsc和共模电平判决跨导放大器相接构成,其中输入差分电路由NMOS管Nsa、Nsb和Natice MOS管N VA、Nvb组成,且两组差分对的跨导匹配,NMOS管N jP Natice MOS管Nva共栅连接V in_电位点,NMOS管N⑶和Natice MOS管N ^共栅连接V in+电位点,镜像晶体管Nsc为由NMOS管NSA、NSB镜像生成,共模电平判决跨导放大器接入并判断V in_电平与镜像晶体管Nsc的栅端压高低,若V in_电平大于端栅压,电流经电流放大器向NMOS管N SA、Nsb供电;若Vin-电平小于或等于端栅压,电流经电流放大器向Natice MOS管Nva和Nvb供电。为优化本专利技术,Natice MOS管Nva的漏极接设有钳制输出阻抗的场效应管N u,Natice MOS管Nvb的漏极接设有钳制输出阻抗的场效应管N随着输入电平上升,Nva和Nvb的漏极电平也随之上升,接近电源时会由于负载电流源将Nva和Nvb压入线性区,导致Nva和Nvb的输出阻抗变小,降低整个跨导放大器的增益,因此引入N ^和N u在高共模输入时隔断Nva和Nvb。此时该路输出阻抗为队4和的输出阻抗,保证了跨导放大器的增益。实施例一,如图1所示为本专利技术第一实施例的结构示意图,共模电平判决跨导放大器由场效应管N3a、场效应管N3b和场效应管N5a相接组成,场效应管N3b的栅极连接电平Vin_,场效应管N3a与镜像晶体管N s。共栅相连,场效应管N 5A的漏极与场效应管N 34和场效应管N3b的共源极相连,共模电平判决跨导放大器接入电流放大器。电流放大器为由场效应管P3a、场效应管P3b、场效应管P2a、场效应管P2b、场效应管N2a、场效应管N2b、场效应管Nia、场效应管Nib组成的双路式放大器,V in_电平大于端栅压,电流经过共模电平判决跨导放大器、场效应管P3b、场效应管P2a、场效应管你N2a、场效应管Nib向N N SB供电,V in_电平小于或等于端栅压,电流经过共模电平判决跨导放大器、场效应管P3a、场效应管P2b、场效应管N2b、场效应管Nia向Nva和Nvb供电。该结构能在lVes+2Vdsat的低电源电压下工作,同时在整个轨到轨共模电平范围内消耗的电流恒定。实施例二,如图2所示为本专利技术第二实施例的结构示意图,共模电平判决跨导放大器为与镜像晶体管Nsc共栅相连的场效应管N SD,所述场效应管Nsd接入电流放大器。电流放大器由场效应管P2b、场效应管P2a、场效应管N2b、场效应管Nia和场效应管N⑶相接组成并分别接入两组差分对,Vin-电平大于端栅压,电流经场效应管P 2B、场效应管P2a、场效应管N2b、场效应管Nib向Nsa和Nsb供电,V in_电平小于或等于端栅压,电流经场效应管P 2B、场效应管P2a、场效应管N2b、场效应管Nia向Nva和Nvb供电。该结构亦能在lVes+2Vdsat的低电源电压下工作,同时在整个轨到轨共模电平范围内消耗的电流恒定。且电路精简,成本得到有效控制。唯一的缺点是,Nva和Nvb工作时整个电路所耗费的电流比Nsa和Nsb工作时要高近一倍。除上述实施例外,本专利技术还可以有其它实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本专利技术所要求保护的范围之内。【主权项】1.一种轨到轨输入固定跨导放大器,其特征在于:由输入差分电路、电流放大器、镜像晶体管Nsc和共模电平判决跨导放大器相接构成,其中输入差分电路由NMOS管Nsa、Nsb和Natice MOS管NVA、N本文档来自技高网...
一种轨到轨输入固定跨导放大器

【技术保护点】
一种轨到轨输入固定跨导放大器,其特征在于:由输入差分电路、电流放大器、镜像晶体管Nsc和共模电平判决跨导放大器相接构成,其中输入差分电路由NMOS管NSA、NSB和Natice MOS管NVA、NVB组成,且两组差分对的跨导匹配,NMOS管NSA和Natice MOS管NVA共栅连接Vin‑电位点,NMOS管NSB和Natice MOS管NVB共栅连接Vin+电位点,所述镜像晶体管Nsc为由NMOS管NSA、NSB镜像生成,所述共模电平判决跨导放大器接入并判断Vin‑电平与镜像晶体管NSC的栅端压高低,若Vin‑电平大于端栅压,电流经电流放大器向NMOS管NSA、NSB供电;若Vin‑电平小于或等于端栅压,电流经电流放大器向Natice MOS管NVA和NVB供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘扬邹鹏
申请(专利权)人:思瑞浦微电子科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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