一种输出级电路和AB类放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种输出级电路和AB类放大器，输出级电路包括输出端电路、静态电流偏置电路、电压偏置电路和控制环路监测电路，控制环路监测电路通过监测输出级电路的控制环路的建立状态产生分别控制输出端电路的第一输出管和第二输出管的第一栅极控制信号和第二栅极控制信号，以在电路上电过程中，使得所述第一输出管和所述第二输出管处于关断状态，避免在输出端电路中出现从电源电压到地的贯通电流，以及避免输出电压的不定态，提高电路的稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种输出级电路和AB类放大器


[0001]本专利技术涉及集成电路
，更具体地涉及一种输出级电路和AB类放大器。

技术介绍

[0002]放大器是能把输入信号的电压或功率放大的器件。AB类放大器是依赖于偏置电流的大小和输出电平的A类和B类放大器的结合器件，可以使工作于推挽工作方式的两个晶体管的工作区间互有覆盖，弥补了A类放大器和B类放大器的缺点，所以AB类放大器具有效率高、失真较小、功放晶体管功耗较小、以及散热好等优点，成为目前放大器常用的类型。
[0003]通常，如果从各电路实现的功能来划分，传统的AB类放大器的输出级电路包括静态电流控制电路和输出端电路，静态电流控制电路用于控制输出端电路的静态电流的大小，并实现AB类的工作方式。
[0004]所述实现AB类的工作方式是指：在静态时具有较小的流经输出端电路的静态电流，以及在动态时能输出较大的电流至负载，并具有较高的输出效率、较小的交越失真。
[0005]进一步的，静态电流控制电路包括静态电流偏置电路和电压偏置电路。静态电流偏置电路用于对流经输出端电路的静态电流产生偏置，使得流经输出端电路的静态电流是其自身静态电流的镜像。电压偏置电路用于对输出端电路的电压产生偏置。
[0006]图1为传统的AB类放大器的输出级电路示意图。如图1所示，输出级电路100包括第一静态电流偏置子电路110、第二静态电流偏置子电路120、电压偏置电路130以及输出端电路140。第一静态偏置子电路110和第二静态偏置子电路120构成输出级电路100的静态电流偏置电路，用于对输出端电路140的静态电流产生偏置，使得流经输出端电路140的静态电流为流经其自身的静态电流的镜像。电压偏置电路130用于对输出端电路140的电压产生偏置。
[0007]第一静态电流偏置子电路110包括依次串联连接在电源电压VDD和地之间的晶体管Mn1和电流源I1、串联连接于电源电压VDD和地之间的电流源I2和晶体管Mn2以及电容C1和电容C2。晶体管Mn1的控制端与电流源I2和晶体管Mn2之间的节点A2连接，晶体管Mn2的控制端与电流源I1和晶体管Mn1之间的节点A1连接。电容C1连接在晶体管Mn2的控制端和地之间，电容C2连接在晶体管Mn1的控制端和地之间。
[0008]第二静态电流偏置子电路120包括依次串联连接于电源电压VDD和地之间的晶体管电流源I3和晶体管Mp1、依次串联连接在电源电压VDD和地之间的晶体管Mp2和电流源I4以及电容C3和电容C4，晶体管Mp1的控制端与晶体管Mp2和电流源I4之间的节点B2连接，晶体管Mp2的控制端与电流源I3和晶体管Mp1之间的节点B1连接。电容C3连接于电源电压VDD和晶体管Mp2的控制端之间，电容C4连接于电源电压VDD和晶体管Mp1的控制端之间。
[0009]电压偏置电路130包括电流源I5、晶体管Mp3、晶体管Mn3以及灌电流模块131。电流源I5的第一端与电源电压VDD连接，第二端与晶体管Mp3的第一端连接。晶体管Mp3的控制端与节点B2连接。晶体管Mn3的第一端与电流源I5和晶体管Mp3的中间节点连接，控制端与节点A2连接，第二端与晶体管Mp3的第二端连接。灌电流模块131连接在晶体管Mp3的第二端和
地之间。
[0010]输出端电路140包括依次串联连接于电源电压VDD和地之间的输出管Mpout和输出管Mnout，输出管Mpout的控制端与晶体管Mp3和电流源I5的中间节点连接，输出管Mnout的控制端与晶体管Mn3的第二端连接。
[0011]在芯片上电过程中，控制环路尚未建立好，由于旁路电容C1至C4的存在，所以节点A1和节点A2的电位接近地，节点B1和节点B2的电位接近电源电压VDD，导致输出管Mpout和输出管Mnout的控制端电压不受控制。所以现有技术的AB类放大器的输出级电路在上电过程中可能存在输出管Mpout和输出管Mnout同时导通的情况，此时在电路中会存在通过输出管Mpout和输出管Mnout从电源电压VDD到地的贯通电流，该大电流可能导致芯片的损坏。此外，由于现有技术的AB类放大器的输出级电路在上电过程中输出引脚的电压无法确定，所以在输出引脚可能存在较高的电压导致外接电路的损坏或者发生误动作。

技术实现思路

[0012]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种输出级电路和AB类放大器，通过监测输出级电路的控制环路的建立状态产生分别控制输出端电路的第一输出管和第二输出管的第一栅极控制信号和第二栅极控制信号，以在电路上电过程中，使得所述第一输出管和所述第二输出管处于关断状态，避免在输出端电路中出现从电源电压到地的贯通电流，以及避免输出电压的不定态，提高电路的稳定性。
[0013]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种输出级电路，包括：输出端电路，其包括第一输出管和第二输出管，所述第一输出管和所述第二输出管的中间节点用于提供输出电压；静态电流偏置电路，用于对流经所述输出端电路的静态电流产生偏置，以使得流经所述输出端电路的静态电流为其自身静态电流的镜像；电压偏置电路，用于对所述输出端电路的电压产生偏置；以及控制环路监测电路，用于根据所述输出级电路的控制环路的建立状态产生分别控制所述第一输出管和所述第二输出管的第一栅极控制信号和第二栅极控制信号，以在电路上电过程中，使得所述第一输出管和所述第二输出管处于关断状态。
[0014]优选地，所述输出级电路还包括：连接于所述第一输出管和所述第二输出管的中间节点和地之间的输出电阻。
[0015]优选地，所述静态电流偏置电路包括第一静态电流偏置子电路，用于对流经所述第一输出管的静态电流产生偏置，其中，所述第一静态电流偏置子电路包括：依次串联连接于电源电压和地之间的第一晶体管和第一电流源；依次串联连接于所述电源电压和地之间的第二电流源和第二晶体管；连接于所述第二晶体管的控制端和地之间的第一电容；以及连接于所述第一晶体管的控制端和地之间的第二电容，其中，所述第二晶体管的控制端与所述第一晶体管和所述第一电流源之间的第一节点连接，所述第一晶体管的控制端与所述第二电流源和所述第二晶体管之间的第二节点连接。
[0016]优选地，所述静态电流偏置电路还包括第二静态电流偏置子电路，用于对流经所述第二输出管的静态电流产生偏置，其中，所述第二静态电流偏置子电路包括：依次串联连接于电源电压和地之间的第三电流源和第三晶体管；依次串联连接于所述电源电压和地之间的第四晶体管和第四电流源；连接于所述第四晶体管的控制端和所述电源电压之间的第三电容；以及连接于所述第三晶体管的控制端和所述电源电压之间的第四电容，其中，所述
第四晶体管的控制端与所述第三电流源和所述第三晶体管之间的第三节点连接，所述第三晶体管的控制端与所述第四晶体管和所述第四电流源之间的第四节点连接。
[0017]优选地，所述电压偏置电路包括：第五电流源，其具有与所述电源电压连接的第一端以及第二端；第五晶体管，其具有与所述第五电流源的第二端连接的第一端、与所述第二节点连接的控制端以及第二端；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输出级电路，其特征在于，包括：输出端电路，其包括第一输出管和第二输出管，所述第一输出管和所述第二输出管的中间节点用于提供输出电压；静态电流偏置电路，用于对流经所述输出端电路的静态电流产生偏置，以使得流经所述输出端电路的静态电流为其自身静态电流的镜像；电压偏置电路，用于对所述输出端电路的电压产生偏置；以及控制环路监测电路，用于根据所述输出级电路的控制环路的建立状态产生分别控制所述第一输出管和所述第二输出管的第一栅极控制信号和第二栅极控制信号，以在电路上电过程中，使得所述第一输出管和所述第二输出管处于关断状态。2.根据权利要求1所述的输出级电路，其特征在于，还包括：连接于所述第一输出管和所述第二输出管的中间节点和地之间的输出电阻。3.根据权利要求1所述的输出级电路，其特征在于，所述静态电流偏置电路包括第一静态电流偏置子电路，用于对流经所述第一输出管的静态电流产生偏置，其中，所述第一静态电流偏置子电路包括：依次串联连接于电源电压和地之间的第一晶体管和第一电流源；依次串联连接于所述电源电压和地之间的第二电流源和第二晶体管；连接于所述第二晶体管的控制端和地之间的第一电容；以及连接于所述第一晶体管的控制端和地之间的第二电容，其中，所述第二晶体管的控制端与所述第一晶体管和所述第一电流源之间的第一节点连接，所述第一晶体管的控制端与所述第二电流源和所述第二晶体管之间的第二节点连接。4.根据权利要求3所述的输出级电路，其特征在于，所述静态电流偏置电路还包括第二静态电流偏置子电路，用于对流经所述第二输出管的静态电流产生偏置，其中，所述第二静态电流偏置子电路包括：依次串联连接于电源电压和地之间的第三电流源和第三晶体管；依次串联连接于所述电源电压和地之间的第四晶体管和第四电流源；连接于所述第四晶体管的控制端和所述电源电压之间的第三电容；以及连接于所述第三晶体管的控制端和所述电源电压之间的第四电容，其中，所述第四晶体管的控制端与所述第三电流源和所述第三晶体管之间的第三节点连接，所述第三晶体管的控制端与所述第四晶体管和所述第四电流源之间的第四节点连接。5.根据权利要求4所述的输出级电路，其特征在于，所述电压偏置电路包括：第五电流源，其具有与所述电源电压连接的第一端以及第二端；第五晶体管，其具有与所述第五电流源的第二端连接的第一端、与所述第二节点连接的控制端以及第二端；以及第六晶体管，其具有与所述第五电流源的第二端连接的第一端、与所述第四节点连接的控制端以及第二端，其中，所述第五电流源和所述第五晶体管的中间节点与所述第二输出管的控制端连接，所述第六晶体管的第二端与所述第一输出管的控制端连接。
6.根据权利要求5所述的输出级电路，其特征在于，所述电压偏置电路还包括连接于所述第六晶体管的第二端和地之间的灌电流模块。7.根据权利要求5所述的输出级电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利地，张海冰，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：