一种低功耗轨到轨运算放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低功耗轨到轨运算放大器，包括电流镜模块，电流开关模块，输入级模块，class_AB控制模块，频率补偿模块和输出级模块；电流镜模块分别连接电流开关模块、输入级模块和class_AB控制模块，输入级模块与电流开关模块和class_AB控制模块连接，频率补偿模块连接class_AB控制模块和输出级模块；电流镜模块提供偏置电流，输出级模块接入共模输入信号并输出至class_AB控制模块，电流开关模块控制输入级电路的工作电流保持稳定，class_AB控制模块为输出级模块提供偏置电压实现推挽输出，输出级模块对共模输入信号进行处理输出放大信号；本实用新型专利技术有效减小了轨到轨运放工作电流和跨导的波动，实现低功耗。

A Low Power Rail-to-Rail Operational Amplifier

The utility model discloses a low-power rail-to-rail operational amplifier, which comprises a current mirror module, a current switch module, an input stage module, a class_AB control module, a frequency compensation module and an output stage module. The current mirror module is connected with a current switch module, an input stage module and a class_AB control module respectively, and the input stage module is connected with a current switch module and a class_AB control module. Frequency compensation module connects class_AB control module and output module; current mirror module provides bias current; output module connects common-mode input signal and outputs to class_AB control module; current switch module controls the working current of input circuit to keep stable; class_AB control module provides bias voltage for output module to realize push-pull output; output module transmits common-mode input signal to class_AB control module. The input signal is processed and the output amplified signal is processed; the utility model effectively reduces the fluctuation of the working current and the transconductance of the rail-to-rail operational amplifier, and realizes low power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗轨到轨运算放大器
涉及一种运算放大器，特别涉及一种低功耗轨到轨运算放大器。
技术介绍
随着现代集成电路制作工艺特征尺寸的不断减小，带有运算放大器的电子系统所要求的电源电压也随之迅速降低，但由于mos管的阈值电压几乎不变，传统结构的运算放大器的输入输出范围也随之减小。目前，低压低功耗的集成电路设计已成为国内外研究机构的重点研究对象。与传统的运算放大器相比，轨到轨运算放大器可以实现正负电源电压跨度的共模输入输出范围，且输入级的跨导在共模输入范围内基本保持不变。轨到轨运算放大器传统输入级电路一般采用1:3电流镜像电路，衬底驱动电路，浮栅电路等实现P/N差分输入对管的工作电流转换，通常情况下，互补差分对管的工作电流较大，对电流的控制度较低，使得运算放大器电路功耗增加，输入级跨到波动较大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低功耗轨到轨运算放大器，有效减小了轨到轨运放工作电流和跨导的波动，实现低功耗。一种低功耗轨到轨运算放大器，包括：电流镜模块，电流开关模块，输入级模块，class_AB控制模块，频率补偿模块和输出级模块；其中，所述电流镜模块为所述电流开关模块、所述输入级模块、所述clas本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗轨到轨运算放大器，其特征在于，包括：电流镜模块，电流开关模块，输入级模块，class_AB控制模块，频率补偿模块和输出级模块；其中，所述电流镜模块为所述电流开关模块、所述输入级模块、所述class_AB控制模块提供偏置电流；所述输出级模块接入共模输入信号并输出至所述class_AB控制模块；所述电流开关模块控制输入级电路的工作电流保持稳定；所述class_AB控制模块控制模块为所述输出级模块提供偏置电压实现推挽输出；所述输出级模块对共模输入信号进行处理输出放大信号。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗轨到轨运算放大器，其特征在于，包括：电流镜模块，电流开关模块，输入级模块，class_AB控制模块，频率补偿模块和输出级模块；其中，所述电流镜模块为所述电流开关模块、所述输入级模块、所述class_AB控制模块提供偏置电流；所述输出级模块接入共模输入信号并输出至所述class_AB控制模块；所述电流开关模块控制输入级电路的工作电流保持稳定；所述class_AB控制模块控制模块为所述输出级模块提供偏置电压实现推挽输出；所述输出级模块对共模输入信号进行处理输出放大信号。2.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述电流镜模块包括偏置电流源、mos管M1、M2、M3、M4、M8、M18、M33、M37、M38和M43；其中，mos管M1的源极，mos管M37的源极，mos管M43的源极和偏置电流源的输出端均接地；mos管M2的源极，mos管M3的源极、mos管M8的源极、mos管M18的源极、mos管M33的源极和mos管M38的源极均与电源电压VDD相连；mos管M1的栅极分别与mos管M37的栅极、mos管M43的栅极相连；mos管M1的漏极与mos管M3的漏极相连；mos管M2的栅极分别与mos管M3的栅极、mos管M4的栅极、mos管M8的栅极、mos管M18的栅极、mos管M33的栅极和mos管M38的栅极相连；mos管M2的漏极与偏执电流源的输入端相连；mos管M4的漏极和mos管M8的漏极均与所述电流开关模块相连；mos管M18的漏极与所述输入级模块相连；mos管M33的漏极和mos管M38的漏极均与所述class_AB控制模块相连。3.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述电流开关模块包括mos管M5、M6、M7、M9、M10、M11、M12和M13；其中，mos管M5的栅极连接所述轨到轨运算放大器的正向输入端；mos管M5的源极分别与mos管M6的源极、所述电流镜模块连接；mos管M5的漏极分别与mos管M6的源极、mos管M7的漏极相连；mos管M6的栅极连接所述轨到轨运算放大器的反相输入端；mos管M7的源极、mos管M9的源极、mos管M10、mos管M11和mos管M13的源极接地；mos管M7的栅极分别与mos管M9的栅极、mosM7的漏极相连；mos管M9的漏极分别与mos管M10的漏极、mos管M10的栅极、mos管M11的栅极、mos管M13的栅极和所述电流镜模块相连；mos管M11的漏极与mos管M13的漏极相连；mos管M12的栅极与电源电压VDD相连；mos管M12的栅极分别与mos管M12的漏极、所述输入级模块相连；mos管M13的漏极与所述输入级模块相连。4.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述输入级模块包括PMOS互补差分对管、NMOS互补差分对管和共源共栅结构电路，所述PMOS互补差分对管和所述NMOS互补差分对管均分别连接所述电流镜模块、所述共源共栅结构电路；所述共源共栅结构电路连接所述class_AB控制模块。5.根据权利要求4所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述PMOS互补差分对管包括mos管M14、M15、M16和M17；所述NMOS互补差分对管包括mos管M19和M20；所述共源共栅结构电路包括mos管M23、M24、M25、M26、M27、M28、M29、M30、M31和M32；mos管M14...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，刘昱，秦梦莹，王小松，王明华，箫延彬，陈思超，
申请(专利权)人：上海夷易半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31