一种全差分求和放大电路制造技术

本发明专利技术公开了一种全差分求和放大电路，包括负反馈结构和第一级放大器，负反馈结构包括第二级放大器，第二级放大器的输入和输出之间跨接有电阻，第一级放大器包括第一跨导放大器和第二跨导放大器，本发明专利技术采用跨导放大器是开环放大器，不需要频率补偿电容，从而避免了由于摆率限制而导致的建立时间下降，具有更快的响应速度。跨导放大器采用NPN三极管作为输入对管，能有效降低失调电压和噪声，并且电路的放大倍数是一个常数乘以一个电阻的比例，是一个与温度无关的值，使得该放大器放大倍数不随温度变化而变化。

【技术实现步骤摘要】
一种全差分求和放大电路
：本专利技术属于电子电路
，具体是涉及一种全差分求和放大电路，使得offset小，噪声小，放大倍数不随温度变化。
技术介绍
：跨导放大器是一种将输入差分电压转化为输出电流的放大器。跨导放大器的用途可以分为两个方面：一方面，在多种线性和非线性模拟电路中进行信号运算和处理；另一方面，在电压信号变量和电流模式信号处理系统之间作为接口电路，将待处理的电压信号变换为电流信号，再送入电流模式系统进行处理。运算放大器是一种具有高放大倍数带有深度负反馈的直接耦合放大器，它基本由基本放大器和外接反馈网络两部分组成。运算放大器采用闭环的形式，所以需要频率补偿电容，从而会因为摆率限制而导致建立时间下降，响应速度就会下降，另外传统差分求和电路的噪声大、放大倍数随温度的变化大，输入失调电压大。
技术实现思路
：针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的在于提供一种全差分求和放大电路，该全差分求和放大电路由两级放大器构成，用于将两组霍尔元件的输出电压相加并放大。第二级放大器AMP采用全差分共源共栅结构。电阻R1、R2阻值相同，跨接在第二级放大器的输入和输出之间构成负反馈结构。第一级采用差分-差分放大器(DDA)以实现低噪声低失调的电压相加功能。所采用跨导放大器(OTA)是开环放大器，不需要频率补偿电容，从而避免了由于摆率限制而导致的建立时间下降，具有更快的响应速度。跨导放大器采用NPN三极管作为输入对管，能有效降低失调电压和噪声，并且电路的放大倍数是一个常数乘以一个电阻的比例，是一个与温度无关的值，使得该放大器放大倍数不随温度变化而变化，解决了传统差分求和放大电路噪声大、放大倍数随温度变化大、offset大等问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种全差分求和放大电路，包括用电阻跨接在第二级放大器输入和输出之间的负反馈结构和由第一跨导放大器和第二跨导放大器组成的第一级放大器，所述的第一跨导放大器和第二跨导放大器的结构相同；所述第一级放大器包含：所述第一跨导放大器和所述第二跨导放大器；所述第一跨导放大器有差分信号正输入端和差分信号负输入端两个输入端，有正输出端和负输出端两个输出端；所述第二跨导放大器有差分信号正输入端和差分信号负输入端两个输入端，有正输出端和负输出端两个输出端；所述第一跨导放大器和第二跨导放大器的输入端连接两组霍尔元件的输出端；所述负反馈结构有两个输入两个输出，所述负反馈结构的正输入端连接所述第一跨导放大器的负输出端和所述第二跨导放大器的负输出端，所述负反馈结构的负输入端连接所述第一跨导放大器的正输出端和所述第二跨导放大器的正输出端。解决了传统差分求和放大电路噪声大、放大倍数随温度变化大、offset大等问题。全差分求和放大电路的前级使用跨导放大器，其差分对使用的是bipolar器件，优点为offset小、噪声小等优点。全差分求和放大电路的放大倍数是一个常数乘以一个电阻的比例，是一个与温度无关的值，使得该放大器放大倍数不随温度变化而变化。作为本专利技术进一步的方案，用电阻跨接在第二级放大器输入和输出之间的负反馈结构。所述负反馈结构包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第二级放大器；所述第一电阻R1与所述第二级放大器的正输入端至正输出端并联；所述第二电阻R2与所述第二级放大器的负输入端至负输出端并联。在本专利技术中，由第一跨导放大器和第二跨导放大器组成的第一级放大器，所述的第一跨导放大器和第二跨导放大器的结构相同。作为本专利技术进一步的方案，所述的跨导放大器电路包括：第一PMOS管MP1和第二PMOS管MP2，第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4，第一NPN三极管Q1和第二NPN三极管Q2，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，内部放大器；所述第一PMOS管MP1和所述第二PMOS管MP2的源极连接VCC，所述第一PMOS管MP1和所述第二PMOS管MP2的栅极连接所述内部放大器的输出端，所述第一PMOS管MP1的漏极连接所述第一NPN三极管Q1的集电极，所述第二PMOS管MP2的漏极连接所述第二NPN三极管Q2的集电极；所述第一NPN三极管Q1，其基极为信号的正输入端，其发射极连接所述第四NMOS管的漏极；所述第二NPN三极管Q2，其基极为信号的负输入端，其发射极连接所述第四NMOS管的漏极；所述第一NMOS管MN1，其源极连接地，其漏极连接所述第三NMOS管MN3的源极，其栅极连接所述第二NMOS管MN2的栅极，且其栅极与所述第五电阻的一端相连；所述第二NMOS管MN2，其源极连接地，其漏极连接所述第四NMOS管MN4的源极；所述第三NMOS管MN3，其漏极连接所述第五电阻R5的一端，其栅极连接所述第四NMOS管MN4的栅极，且其栅极与所述第五电阻R5的另一端相连；所述第五电阻R5,其另一端和产生与温度成正相关电流的带隙基准模块相连；所述第四电阻R4，其一端与所述第一NPN三极管Q1的集电极相连，另一端与第三电阻R3一端相连，且其另一端与内部放大器的正输入端相连；所述第三电阻R3，其另一端与所述第二NPN三极管的Q2的集电极相连；所述内部放大器的负输入端与基准电压相连。本专利技术电路由两级放大器构成，用于将两组霍尔元件的输出电压相加并放大。第二级放大器AMP采用全差分共源共栅结构。电阻R1、R2阻值相同，跨接在第二级放大器的输入和输出之间构成负反馈结构。第一级采用差分-差分放大器(DDA)以实现低噪声低失调的电压相加功能。所采用跨导放大器(OTA)是开环放大器，不需要频率补偿电容，从而避免了由于摆率限制而导致的建立时间下降，具有更快的响应速度。跨导放大器采用NPN三极管作为输入对管，能有效降低失调电压和噪声，并且电路的放大倍数是一个常数乘以一个电阻的比例，是一个与温度无关的值，使得该放大器放大倍数不随温度变化而变化；解决了传统差分求和放大电路噪声大、放大倍数随温度变化大、offset大等问题。全差分求和放大电路的前级使用跨导放大器，其差分对使用的是bipolar器件，优点为offset小、噪声小等优点。全差分求和放大电路的放大倍数是一个常数乘以一个电阻的比例，是一个与温度无关的值，使得该放大器放大倍数不随温度变化而变化。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。附图说明：图1是本专利技术全差分求和放大电路的结构框图。图2是本专利技术OTA跨导放大器的电路图。具体实施方式：下面将结合附图和有关知识对本专利技术作出进一步的说明，进行清楚、完整地描述，显然，所描述的电路图应用仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。参见图1-图2所示，一种全差分求和放大电路，包括负反馈结构和第一级放大器，负反馈结构包括第二级放大器3，第二级放大器3的输入和输出之间跨接有电阻，第一级放大器包括第一跨导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全差分求和放大电路，其特征在于，包括负反馈结构和第一级放大器，所述负反馈结构包括第二级放大器，所述第二级放大器的输入和输出之间跨接有电阻，所述第一级放大器包括第一跨导放大器和第二跨导放大器，所述第二级放大器的正输入端连接第一跨导放大器的负输出端和第二跨导放大器的负输出端，第二级放大器的负输入端连接第一跨导放大器的正输出端和第二跨导放大器的正输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种全差分求和放大电路，其特征在于，包括负反馈结构和第一级放大器，所述负反馈结构包括第二级放大器，所述第二级放大器的输入和输出之间跨接有电阻，所述第一级放大器包括第一跨导放大器和第二跨导放大器，所述第二级放大器的正输入端连接第一跨导放大器的负输出端和第二跨导放大器的负输出端，第二级放大器的负输入端连接第一跨导放大器的正输出端和第二跨导放大器的正输出端。


2.如权利要求1的一种全差分求和放大电路，其特征在于，所述第一跨导放大器包括差分信号正输入端和差分信号负输入端两个输入端，及正输出端和负输出端两个输出端；所述第二跨导放大器包括差分信号正输入端和差分信号负输入端两个输入端，及正输出端和负输出端两个输出端。


3.如权利要求1的一种全差分求和放大电路，其特征在于，所述第一跨导放大器和第二跨导放大器的输入端连接两组霍尔元件的输出电压。


4.如权利要求1的一种全差分求和放大电路，其特征在于，所述负反馈结构的跨接电阻包括第一电阻R1、第二电阻R2。


5.如权利要求1的一种全差分求和放大电路，其特征在于，所述第二级放大器的正输入端连接第一跨导放大器的负输出端和第二跨导放大器的负输出端，第二级放大器的负输入端连接第一跨导放大器的正输出端和第二跨导放大器的正输出端。


6.如权利要求1的一种全差分求和放大电路，其特征在于，第一电阻R1与第二级放大器的正输入端至正输出端并联；第二电阻R2与第二级放大器的负输入端至负输出端并联。


7.如权利要求1的一种全差分求和放大电路，其特征在于，所述第一跨导放大器和第二跨导放大器的结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡枭，严培青，赵智超，
申请(专利权)人：上海传泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31