轨到轨运算放大器及接口电路制造技术

公开了一种轨到轨运算放大器及接口电路。该轨到轨运算放大器包括：形成第一差分对的第一输入管和第二输入管；形成第二差分对的第三输入管和第四输入管；负载模块，包括第一电流镜和第一电阻以及第二电流镜和第二电阻，第一电流镜和第一电阻之间具有第一输出端，第二电流镜和第二电阻之间具有第二输出端，第一电阻采集流经第二输入管的电流，并利用第一电流镜采集流经第三输入管的电流，第二电阻采集流经第一输入管的电流，并利用第二电流镜采集流经第四输入管的电流，以便于配置第一输出端与第二输出端提供的差分输出信号的共模电压。该轨到轨运算放大器可将LVDS较高的输入共模电平转化为较低的共模电平输出，结构简单、面积小、功耗少。

【技术实现步骤摘要】
轨到轨运算放大器及接口电路
本专利技术涉及集成电路
，更具体地，涉及一种轨到轨运算放大器及接口电路。
技术介绍
随着科学的进步，通信技术越来越广泛的应用于各个领域。在通信技术中，接口电路起着至关重要的作用。对于不同类型的信号，往往需要采用兼容性较高的接口电路。然而，现有的兼容性较高的接口电路仍有因电路过于复杂导致的占用面积大、功耗高、成本高的问题。因此，期望提供一种进一步改进的轨到轨运算放大器及接口电路，以解决上述问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种轨到轨运算放大器及接口电路，以改善电路结构，从而降低了电路占用面积、功耗和成本。根据本专利技术的一方面，提供一种轨到轨运算放大器，包括：形成第一差分对的第一输入管和第二输入管，分别受控于互为差分信号的第一输入信号和第二输入信号，所述第一输入管和所述第二输入管具有第一沟道类型；形成第二差分对的第三输入管和第四输入管，分别受控于所述第一输入信号和所述第二输入信号，所述第三输入管和所述第四输入管具有与所述第一沟道类型相反的第二沟道类型；以及负载模块，包括串联在电源和参考地之间的第一电流镜和第一电阻以及串联在所述电源和所述参考地之间的第二电流镜和第二电阻，所述第一电流镜和所述第一电阻之间具有第一输出端，所述第二电流镜和所述第二电阻之间具有第二输出端，其中，所述第一电阻采集流经所述第二输入管的电流，并利用所述第一电流镜采集流经所述第三输入管的电流，所述第二电阻采集流经所述第一输入管的电流，并利用所述第二电流镜采集流经所述第四输入管的电流，以便于配置所述第一输出端与所述第二输出端提供的差分输出信号的共模电压。可选的，所述第一电流镜包括第一负载管和第二负载管，所述第一负载管的栅极和所述第二负载管的栅极连接，并连接至所述第二负载管的漏极，所述第一负载管的源极和所述第二负载管的源极连接至所述电源，所述第一负载管的漏极连接至所述第一输出端，所述第二负载管的漏极还连接至所述第三输入管的漏极；所述第二电流镜包括第三负载管和第四负载管，所述第三负载管的栅极和所述第四负载管的栅极连接，并连接至所述第三负载管的漏极，所述三负载管的源极和所述第四负载管的源极连接至所述电源，所述第四负载管的漏极连接至所述第二输出端，所述第三负载管的漏极还连接至所述第四输入管的漏极。可选的，所述第一电阻和所述第二电阻的电阻值相等，且所述第一负载管、所述第二负载管、所述第三负载管和所述第四负载管的尺寸相同。可选的，在所述第一差分对中，所述第一输入管的栅极接收所述第一输入信号，源极连接至偏置模块的第一端，漏极连接至所述第二输出端；所述第二输入管的栅极接收所述第二输入信号，源极连接至所述偏置模块的所述第一端，漏极连接至所述第一输出端，在所述第二差分对中，所述第三输入管的栅极接收所述第一输入信号，漏极连接至所述第一电流镜，源极连接至所述偏置模块的第二端；所述第四输入管的栅极接收所述第二输入信号，漏极连接至所述第二电流镜，源极连接至所述偏置模块的所述第二端。可选的，所述偏置模块根据偏置电流分别设置所述第一差分对和所述第二差分对的静态工作点，所述偏置模块包括第一偏置管、第二偏置管、第三偏置管、第四偏置管和第五偏置管，所述第一偏置管的源极、所述第二偏置管的源极和第三偏置管的源极连接至所述电源，且所述第一偏置管的栅极、所述第二偏置管的栅极和第三偏置管的栅极相互连接，所述第一偏置管的漏极接收所述偏置电流，所述第三偏置管的漏极作为所述第一端连接至所述第一差分对，所述第二偏置管的漏极连接至所述第四偏置管的漏极和栅极，并连接至所述第五偏置管的栅极，所述第五偏置管的漏极作为所述第二端连接至所述第二差分对，所述第四偏置管的源极和所述第五偏置管的源极连接至参考地。可选的，还包括：偏置电流产生模块，用于提供所述偏置电流。可选的，所述偏置电流产生模块包括运算放大器、第五负载管、第六负载管、第七负载管、第八负载管、第三电阻，所述第五负载管和所述第六负载管形成第三电流镜，所述第七负载管和第八负载管形成第四电流镜，所述运算放大器的正相输入端接收参考电压，输出端分别连接至所述第五负载管的栅极和所述第六负载管的栅极，所述第五负载管的源极和所述第六负载管的源极连接至电源，所述第五负载管的漏极经由所述第三电阻连接至参考地，所述第六负载管的漏极连接至所述第七负载管的漏极，所述运算放大器的反相输入端连接在所述第五负载管的漏极和所述第三电阻之间，所述第七负载管的栅极和第八负载管的栅极连接，并与所述第七负载管的漏极连接，所述第七负载管的源极和第八负载管的源极连接至参考地，所述第八负载管的漏极提供所述偏置电流。可选的，采用带隙基准电压源提供所述参考电压。可选的，所述第一输入管和所述第二输入管为PMOS管，所述第三输入管和所述第四输入管为NMOS管。根据本专利技术的第二方面，提供一种接口电路，包括：接收端，用于接收LVDS信号或MIPI信号；输出端，用于提供输出信号；第一开关，连接在所述接收端和所述输出端之间，用于导通所述MIPI信号到所述输出端的第一路径；第二开关，连接在所述接收端和所述输出端之间，用于导通所述LVDS信号到所述输出端的第二路径；如权利要求1至9任一项所述的轨到轨运算放大器，连接在所述第二开关和所述输出端之间，用于调整所述LVDS信号的共模电压。本专利技术提供的轨到轨运算放大器及接口电路，分别利用NMOS管和PMOS管作为输入管，并利用电阻作为负载，从而实现了共模电平的转换，改善了电路结构，并降低了电路占用面积、功耗和成本。进一步的，该接口电路具有用于接收LVDS信号和MIPI信号的接收端，利用轨到轨运算放大器调整LVDS信号的共模电压，提高了电路兼容性，并且同时降低了电路占用面积、功耗和成本。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的轨到轨运算放大器的框图；图2示出了根据本专利技术实施例的轨到轨运算放大器的电路示意图；图3示出了根据本专利技术实施例的偏置电流产生模块的电路示意图；图4示出了根据本专利技术实施例的接口电路的框图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。本申请提供的轨到轨运算放大器及接口电路可以应用于各种通信系统中的接收端，例如应用于雷达设备、通信设备、导航设备、卫星地面站、电子对抗设备等。其中，通信系统例如但不限于为：全球移动通讯(globalsystemofmobilecommunication,GSM)系统、码分多址(codedivisionmultip本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨到轨运算放大器，其特征在于，包括：/n形成第一差分对的第一输入管和第二输入管，分别受控于互为差分信号的第一输入信号和第二输入信号，所述第一输入管和所述第二输入管具有第一沟道类型；/n形成第二差分对的第三输入管和第四输入管，分别受控于所述第一输入信号和所述第二输入信号，所述第三输入管和所述第四输入管具有与所述第一沟道类型相反的第二沟道类型；以及/n负载模块，包括串联在电源和参考地之间的第一电流镜和第一电阻以及串联在所述电源和所述参考地之间的第二电流镜和第二电阻，所述第一电流镜和所述第一电阻之间具有第一输出端，所述第二电流镜和所述第二电阻之间具有第二输出端，/n其中，所述第一电阻采集流经所述第二输入管的电流，并利用所述第一电流镜采集流经所述第三输入管的电流，所述第二电阻采集流经所述第一输入管的电流，并利用所述第二电流镜采集流经所述第四输入管的电流，以便于配置所述第一输出端与所述第二输出端提供的差分输出信号的共模电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨到轨运算放大器，其特征在于，包括：
形成第一差分对的第一输入管和第二输入管，分别受控于互为差分信号的第一输入信号和第二输入信号，所述第一输入管和所述第二输入管具有第一沟道类型；
形成第二差分对的第三输入管和第四输入管，分别受控于所述第一输入信号和所述第二输入信号，所述第三输入管和所述第四输入管具有与所述第一沟道类型相反的第二沟道类型；以及
负载模块，包括串联在电源和参考地之间的第一电流镜和第一电阻以及串联在所述电源和所述参考地之间的第二电流镜和第二电阻，所述第一电流镜和所述第一电阻之间具有第一输出端，所述第二电流镜和所述第二电阻之间具有第二输出端，
其中，所述第一电阻采集流经所述第二输入管的电流，并利用所述第一电流镜采集流经所述第三输入管的电流，所述第二电阻采集流经所述第一输入管的电流，并利用所述第二电流镜采集流经所述第四输入管的电流，以便于配置所述第一输出端与所述第二输出端提供的差分输出信号的共模电压。


2.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，
所述第一电流镜包括第一负载管和第二负载管，所述第一负载管的栅极和所述第二负载管的栅极连接，并连接至所述第二负载管的漏极，所述第一负载管的源极和所述第二负载管的源极连接至所述电源，所述第一负载管的漏极连接至所述第一输出端，所述第二负载管的漏极还连接至所述第三输入管的漏极；
所述第二电流镜包括第三负载管和第四负载管，所述第三负载管的栅极和所述第四负载管的栅极连接，并连接至所述第三负载管的漏极，所述三负载管的源极和所述第四负载管的源极连接至所述电源，所述第四负载管的漏极连接至所述第二输出端，所述第三负载管的漏极还连接至所述第四输入管的漏极。


3.根据权利要求2所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻的电阻值相等，且所述第一负载管、所述第二负载管、所述第三负载管和所述第四负载管的尺寸相同。


4.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于，
在所述第一差分对中，所述第一输入管的栅极接收所述第一输入信号，源极连接至偏置模块的第一端，漏极连接至所述第二输出端；所述第二输入管的栅极接收所述第二输入信号，源极连接至所述偏置模块的所述第一端，漏极连接至所述第一输出端，
在所述第二差分对中，所述第三输入管的栅极接收所述第一输入信号，漏极连接至所述第一电流镜，源极连接至所述偏置模块的第二端；所述第四输入管的栅极接收所述第二输入信号，漏极连接至所述第二电流镜，源极连接至所述偏置模块的所述第二端。


5.根据权利要求4所述的轨到轨运...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄怡仁，庄志禹，周永兴，
申请(专利权)人：联芸科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33