一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器制造技术

基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，包括：第一电流采样电路的输出端与第一运算放大器的负输入端连接，输入端与第一P型偏置MOS管的源极连接；第二电流采样电路的输出端与第一运算放大器的正输入端连接，输入端与P型限压MOS管的漏极连接；第一运算放大器的输出端与P型限压MOS管的栅极连接；第三电流采样电路的输出端与第二运算放大器的负输入端连接，输入端与N型限压MOS管的漏极连接；第四电流采样电路的输出端与第二运算放大器的正输入端连接，输入端与第一N型偏置MOS管的源极连接；第二运算放大器的输出端与N型限压MOS管的栅极连接。本发明专利技术能够实现不额外使用高压MOS器件或者特别开发的减小衬底电流的MOS器件消除正反馈，降低AB类放大器底噪。

A Class AB Amplifier Based on Operational Amplifier Sampling Control Base Noise

Class AB amplifier based on sampling control bottom noise of operational amplifier includes: the output end of the first current sampling circuit is connected with the negative input end of the first operational amplifier, and the input end is connected with the source of the first P-type bias MOS transistor; the output end of the second current sampling circuit is connected with the positive input end of the first operational amplifier, and the input end is connected with the drain end of the P-type voltage limiting MOS transistor; and the first operational amplifier is connected with the drain end of the The output end of the main circuit is connected with the gate of the P-type voltage limiting MOS transistor; the output end of the third current sampling circuit is connected with the negative input end of the second operational amplifier, and the input end is connected with the drain end of the N-type voltage limiting MOS transistor; the output end of the fourth current sampling circuit is connected with the positive input end of the second operational amplifier, and the input end is connected with the source of the first N-type bias MOS transistor; and the transmission of the second operational amplifier The outlet is connected with the gate of the N-type voltage limiting MOS transistor. The invention can realize eliminating positive feedback and reducing bottom noise of class AB amplifier without additional use of high voltage MOS devices or specially developed MOS devices to reduce substrate current.

【技术实现步骤摘要】
一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器
本专利技术涉及AB类放大器领域，尤指一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器。
技术介绍
A类放大器导通时间为100％，因此可得到较高的线性度，但是A类放大器静态偏置电流较大，在负载点的中心，在没有信号或者只有间断的信号时，会出现相当大的功率损失，因此效率较低。相对A类放大器，B类放大器是一种互补式的输出结构，两个晶体管不能同时工作，静态偏置电流基本为0，因此效率较高，同时由于每个器件工作半个周期，导通时间只有50％，存在较大的交越失真，严重影响了放大器的性能。而AB类放大器的输出器件工作时间大于半个周期而小于一个周期，导通时间在50—100％之间，它通过在B类放大器的两个晶体管输入端加适当的正向偏置电压，使两个晶体管不会彻底截止，消除了交越失真。AB类放大器既改善了B类放大器的非线性，效率又高于A类，是A类放大器的高线性度与B类放大器的高效率的结合。AB类放大器采用推挽输出，典型的偏置架构如图1所示：P型输出MOS管和N型输出MOS管是输出驱动管，第一P型偏置MOS管，第二P型偏置MOS管，第一N型偏置MOS管，第二N型偏置MOS管为P型输出MOS管、N型输出MOS管提供偏置电压，使得P型输出MOS管和N型输出MOS管在静态的时候处于弱导通状态，静态电流较小，以提高整体的效率，其中P型输出MOS管的栅压VPG即第一偏置电压与第一P型偏置MOS管的栅压VPB相关，N型输出MOS管的栅压VNG即第二偏置电压与第一N型偏置MOS管的栅压VNB相关。当第一P型偏置MOS管、第二P型偏置MOS管、第一N型偏置MOS管、第二N型偏置MOS管确定后，通过调整VPB，可以调整P型输出MOS管的栅压VPG即第一偏置电压；通过调整VNB，可以调整N型输出MOS管的栅压VNG即第二偏置电压。对MOS管，由于热载流子效应，会形成衬底漏电流。由于衬底漏电流与沟道电流和电场强度相关，因此当其它条件基本确定时，衬底漏电流与沟道电流基本呈线性关系，当电源电压升高时，第一N型偏置MOS管、第一P型偏置MOS管的Vds随之增大，增大到一定程度后，其衬底漏电流会非常显著，从而AB类放大器偏置区在电源电压增大后出现相位反转、增益降低的现象，当电源电压增大后，AB类放大器的底噪会逐渐增大，并且会出现一个极值，严重的影响了AB类放大器的电源电压工作范围。由于这个问题，AB类放大器在电压较高的应用中受到困扰，为了解决这个问题，需要消除掉正反馈的现象，可以采用特别的MOS器件，如高压MOS器件或者特别开发的减小衬底电流的MOS器件。但这种方式会带来成本的提升，降低产品的竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，实现不额外使用高压MOS器件或者特别开发的减小衬底电流的MOS器件消除正反馈，降低AB类放大器底噪的目的。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术提供一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，包括：MOS管输出模块，包括接入第一偏置电压的第一端口和接入第二偏置电压的第二端口；MOS管偏置控制模块，包括第一N型偏置MOS管、第二N型偏置MOS管，第一P型偏置MOS管、第二P型偏置MOS管、第一运算放大器和第二运算放大器；所述第二P型偏置MOS管分别与所述第一N型偏置MOS管和第一P型偏置MOS管串联输出所述第一偏置电压；所述第二N型偏置MOS管分别与所述第一N型偏置MOS管和第一P型偏置MOS管串联输出所述第二偏置电压；所述第一N型偏置MOS管与所述第二P型偏置MOS管之间串联N型限压MOS管，所述第一P型偏置MOS管与所述第二N型偏置MOS管之间串联P型限压MOS管；第一电流采样电路的输出端与所述第一运算放大器的负输入端连接，输入端与所述第一P型偏置MOS管的源极连接；第二电流采样电路的输出端与所述第一运算放大器的正输入端连接，输入端与所述P型限压MOS管的漏极连接；所述第一运算放大器的输出端与所述P型限压MOS管的栅极连接；第三电流采样电路的输出端与所述第二运算放大器的负输入端连接，输入端与所述N型限压MOS管的漏极连接；第四电流采样电路的输出端与所述第二运算放大器的正输入端连接，输入端与所述第一N型偏置MOS管的源极连接；所述第二运算放大器的输出端与所述N型限压MOS管的栅极连接。进一步的，所述MOS管输出模块包括：P型输出MOS管和N型输出MOS管；所述P型输出MOS管的源极与电源连接，所述P型输出MOS管与所述N型输出MOS管共漏极并作为AB类放大器的输出端，所述N型输出MOS管的源极接地；其中，所述第一端口为所述P型输出MOS管的栅极，所述第二端口为所述N型输出MOS的栅极。进一步的，所述MOS管偏置控制模块包括：所述第二P型偏置MOS管的栅极作为AB类放大器的第一输入端，所述第二P型偏置MOS管的源极与电源连接，所述第二P型偏置MOS管的漏极分别与所述第一P型偏置MOS管的源极、所述第一N型偏置MOS管的漏极和所述P型输出MOS管的栅极连接；所述第一P型偏置MOS管的源极与所述P型输出MOS管的栅极连接，漏极与所述N型输出MOS管的栅极连接；所述第一N型偏置MOS管的漏极与所述P型输出MOS管的栅极连接，源极与所述N型输出MOS管的栅极连接；所述第二N型偏置MOS管的栅极作为AB类放大器的第二输入端，所述第二N型偏置MOS管的漏极分别与所述第一N型偏置MOS管的源极、所述第一P型偏置MOS管的漏极和所述N型输出MOS管的栅极连接，所述第二N型偏置MOS管的的源极接地；N型限压MOS管的源极与所述第一N型偏置MOS管的漏极连接，N型限压MOS管与所述第二P型偏置MOS管共漏极；P型限压MOS管与所述第二N型偏置MOS管共漏极，P型限压MOS管的源极与所述第一P型偏置MOS管的漏极连接。通过本专利技术提供的一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，能够实现不额外使用高压MOS器件或者特别开发的减小衬底电流的MOS器件消除正反馈，降低AB类放大器底噪的目的。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是现有技术中AB类放大器的结构示意图；图2是现有技术中高Vds电压时偏置NMOS管的衬底漏电流的变化示意图；图3是现有技术中低Vds电压时偏置NMOS管的衬底漏电流的变化示意图；图4是现有技术中N型和P型偏置管的衬底漏电流与沟道电流的关系示意图；图5是现有技术中电源VDD的电压值等于5.5V时AB类放大器电压和电流随输入变化示意图；图6是典型的AB类运放工作电路的结构示意图；图7是现有技术中AB类放大器的底噪随电源电压的变化示意图；图8是本专利技术基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器的一个实施例的结构示意图；图9是本专利技术基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器的底噪随电源电压的变化示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，其特征在于，包括：MOS管输出模块，包括接入第一偏置电压的第一端口和接入第二偏置电压的第二端口；MOS管偏置控制模块，包括第一N型偏置MOS管、第二N型偏置MOS管，第一P型偏置MOS管、第二P型偏置MOS管、第一运算放大器和第二运算放大器；所述第二P型偏置MOS管分别与所述第一N型偏置MOS管和第一P型偏置MOS管串联输出所述第一偏置电压；所述第二N型偏置MOS管分别与所述第一N型偏置MOS管和第一P型偏置MOS管串联输出所述第二偏置电压；所述所述第一N型偏置MOS管与第二P型偏置MOS管之间串联N型限压MOS管，所述第一P型偏置MOS管与所述第二N型偏置MOS管之间串联P型限压MOS管；第一电流采样电路的输出端与所述第一运算放大器的负输入端连接，输入端与所述第一P型偏置MOS管的源极连接；第二电流采样电路的输出端与所述第一运算放大器的正输入端连接，输入端与所述P型限压MOS管的漏极连接；所述第一运算放大器的输出端与所述P型限压MOS管的栅极连接；第三电流采样电路的输出端与所述第二运算放大器的负输入端连接，输入端与所述N型限压MOS管的漏极连接；第四电流采样电路的输出端与所述第二运算放大器的正输入端连接，输入端与所述第一N型偏置MOS管的源极连接；所述第二运算放大器的输出端与所述N型限压MOS管的栅极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，其特征在于，包括：MOS管输出模块，包括接入第一偏置电压的第一端口和接入第二偏置电压的第二端口；MOS管偏置控制模块，包括第一N型偏置MOS管、第二N型偏置MOS管，第一P型偏置MOS管、第二P型偏置MOS管、第一运算放大器和第二运算放大器；所述第二P型偏置MOS管分别与所述第一N型偏置MOS管和第一P型偏置MOS管串联输出所述第一偏置电压；所述第二N型偏置MOS管分别与所述第一N型偏置MOS管和第一P型偏置MOS管串联输出所述第二偏置电压；所述所述第一N型偏置MOS管与第二P型偏置MOS管之间串联N型限压MOS管，所述第一P型偏置MOS管与所述第二N型偏置MOS管之间串联P型限压MOS管；第一电流采样电路的输出端与所述第一运算放大器的负输入端连接，输入端与所述第一P型偏置MOS管的源极连接；第二电流采样电路的输出端与所述第一运算放大器的正输入端连接，输入端与所述P型限压MOS管的漏极连接；所述第一运算放大器的输出端与所述P型限压MOS管的栅极连接；第三电流采样电路的输出端与所述第二运算放大器的负输入端连接，输入端与所述N型限压MOS管的漏极连接；第四电流采样电路的输出端与所述第二运算放大器的正输入端连接，输入端与所述第一N型偏置MOS管的源极连接；所述第二运算放大器的输出端与所述N型限压MOS管的栅极连接。2.根据权利要求1所述的基于运算放大器采样控制底噪的AB类放大器，其特征在于，所述MOS管输出模...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦鹏举，卢昌鹏，
申请(专利权)人：上海海栎创微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31