一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器制造技术

本发明专利技术属于半导体混合集成电路设计技术领域，公开了一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器，包括电阻R7、电阻R17、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D2、二极管D3、差分对放大电路、交流前馈放大电路、基于渥尔曼结构的第一拟合电路、基于渥尔曼结构的第二拟合电路以及推挽电路。在直流通路使用差分对放大电路，交流通路使用交流前馈放大电路，由第一拟合电路和第二拟合电路进行交流、直流拟合，由推挽电路输出放大信号，直流分量通过差分对放大电路放大获得良好的直流输入特性，交流分量通过拟合电路与直流分量进行耦合，通过推挽电路获得宽摆幅的输出范围，具有高工作电压、大驱动电流及高转换速率的特性。驱动电流及高转换速率的特性。驱动电流及高转换速率的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器


[0001]本专利技术属于半导体混合集成电路设计
，涉及一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器。

技术介绍

[0002]高压高速运算放大器属于通用功率器件，用于完成信号的传递并对负载产生一定的驱动能力，具有性能稳定可靠、噪声小、体积小、驱动能力强以及使用方便等优点。目前主要应用在功率传感器、线性和旋转电机驱动以及无线电通信等系统中，在弹、箭、星及船等各种设备上都能得到广泛应用，并且在工业控制、汽车电子轨道交通、新能源系统、网络通信、消费电子及医疗设备等领域更是焕发了强大的生命力。
[0003]在上述这些领域中，不仅需要将小信号放大后为负载提供较大的驱动功率，并且为保证信号具有较高的传输速率,要求运放的带宽足够大，能够在尽量短的时间内把所需要的信号建立起来，需要采用具有高功率带宽、高工作电压、大驱动电流及转换速率高的运算放大器。
[0004]但是，现有的运算放大器的功率带宽、工作电压、驱动电流及转换速率较低，较难满足上述领域的使用需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，现有的运算放大器的功率带宽、工作电压、驱动电流及转换速率较低的缺点，提供一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器，包括电阻R7、电阻R17、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D2、二极管D3、差分对放大电路、前馈交流放大电路、基于渥尔曼结构的第一拟合电路、基于渥尔曼结构的第二拟合电路以及推挽电路；
[0008]电阻R7用于接收待处理信号，并将待处理信号的直流分量输出至差分对放大电路；差分对放大电路用于放大待处理信号的直流分量，得到第一放大直流分量和第二放大直流分量，并将第一放大直流分量输出至第一拟合电路，将第二放大直流分量输出至第二拟合电路；
[0009]电容C4用于接收待处理信号，并将待处理信号的交流分量输出至前馈交流放大电路；前馈交流放大电路用于放大待处理信号的交流分量，得到放大交流分量并分别通过电容C5和电容C6输送至第一拟合电路和第二拟合电路；
[0010]第一拟合电路用于耦合第一放大直流分量和放大交流分量，得到第一耦合量并输出至推挽电路；第二拟合电路用于耦合第二放大直流分量和放大交流分量，得到第二耦合量并输出至推挽电路；推挽电路用于根据输入的第一耦合量和第二耦合量，得到并输出待处理信号的放大信号；
[0011]二极管D2的阳极与第一拟合电路的输出端连接，阴极与二极管D3的阳极连接；二极管D3的阴极与第二拟合电路的输出端连接。
[0012]本专利技术进一步的改进在于：
[0013]所述差分对放大电路包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R11、电阻R17、三极管T2、三极管T3、三极管T6、三极管T7、三极管T8以及电容C3；三极管T6的基极以及电容C3的第一端均与电阻R7连接，三极管T6的集电极与电阻R4的第一端以及三极管T2的基极均连接，三极管T6的发射极与电阻R11的第一端以及三极管T7的发射极均连接，电阻R11的第二端用于连接输入级负电源；三极管T7的集电极与电阻R5的第一端以及三极管T3的基极均连接；三极管T7的基极与三极管T2的集电极连接且接地；三极管T2的发射极与三极管T7的发射极以及电阻R2的第一端均连接，电阻R2的第二端、电阻R4的第二端及电阻R5的第二端均用于连接输入级正电源；三极管T3的集电极与电容C3的第二端、三极管T8的基极、以及电阻R17的第一端均连接；电阻R17的第二端用于连接输出级负电源；三极管T8的发射极连接第二拟合电路，三极管T8的集电极通过电阻R8连接第一拟合电路。
[0014]所述前馈交流放大电路包括电阻R12、电阻R15、电阻R16、电阻R18、电阻R19、三极管T9、三极管T12、电容C7以及二极管D5；电阻R15的第一端与电容C4、电阻R12的第一端以及三极管T9的栅极均连接，电阻R15的第二端与电容C7的第一端、电阻R19的第一端以及电阻R18的第一端均连接；电阻R12的第二端以及三极管T9的源极均接地，三极管T9的漏极与三极管T12的集电极连接后与电容C5和电容C6连接；三极管T12的发射极与电阻R18的第二端连接，三极管T12的基极与电阻R16的第一端、二极管D5的阳极以及电容C7的第二端均连接，二极管D5的阴极与电阻R19的第二端连接，阻R16的第二端接地。
[0015]所述三极管T9为结型场效应管。
[0016]所述第一拟合电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R6、三极管T1、三极管T4、电容C1、电容C2以及稳压二极管D1；三极管T1的基极与电阻R3的第一端、差分对放大电路和电容C5均连接；三极管T1的发射极与电阻R1的第一端以及电容C1的第一端均连接，三极管T1的集电极与三极管T4的发射极连接；电阻R3的第二端与稳压二极管D1的阴极、电容C2的第一端、电阻R1的第二端以及电容C1的第二端均连接，且用于连接输出级正电源；电阻R6的第一端接地，第二端与稳压二极管D1的阳极、电容C2的第二端以及三极管T4的基极均连接；三极管T4的集电极与二极管D2的阳极以及推挽电路均连接。
[0017]所述第二拟合电路包括电阻R13、电阻R14、电阻R20、电阻R21、三极管T11、三极管T13、电容C8、电容C9、二极管D4以及稳压二极管D6；电阻R20的第一端连接二极管D4的阴极，另一端与稳压二极管D6的阳极、电容C8的第一端、电容C9的第一端以及电阻R21的第一端均连接，且用于连接输出级负电源；二极管D4的阳极与电阻R14的第一端、电容C6以及三极管T13的基极均连接；电阻R14的第二端与稳压二极管D6的阴极、电容C8的第二端、三极管T11的基极以及电阻R13的第一端均连接，电阻R13的第二端接地；电容C9的第二端与差分对放大电路、三极管T13的发射极以及电阻R21的第二端均连接；三极管T13的集电极与三极管T11的发射极连接，三极管T11的集电极与二极管D3的阴极以及推挽电路均连接。
[0018]所述推挽电路包括电阻R9、电阻R10、三极管T5以及三极管T10；三极管T5的基极与第一拟合电路和二极管D2的阳极均连接，三极管T5的集电极用于连接输出级正电源，三极管T5的发射极依次连接电阻R9、电阻R10和三极管T10的发射极；三极管T10的基极与第二拟
合电路和二极管D3的阴极均连接，三极管T10的集电极用于连接输出级负电源。
[0019]所述三极管T5为PNP型三极管，三极管T10为NPN型三极管。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器，通过在直流通路使用差分对放大电路，交流通路使用前馈交流放大电路，然后通过具有渥尔曼放大结构的第一拟合电路和第二拟合电路进行交流、直流拟合，最后通过推本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器，其特征在于，包括电阻R7、电阻R17、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D2、二极管D3、差分对放大电路、前馈交流放大电路、基于渥尔曼结构的第一拟合电路、基于渥尔曼结构的第二拟合电路以及推挽电路；电阻R7用于接收待处理信号，并将待处理信号的直流分量输出至差分对放大电路；差分对放大电路用于放大待处理信号的直流分量，得到第一放大直流分量和第二放大直流分量，并将第一放大直流分量输出至第一拟合电路，将第二放大直流分量输出至第二拟合电路；电容C4用于接收待处理信号，并将待处理信号的交流分量输出至前馈交流放大电路；前馈交流放大电路用于放大待处理信号的交流分量，得到放大交流分量并分别通过电容C5和电容C6输送至第一拟合电路和第二拟合电路；第一拟合电路用于耦合第一放大直流分量和放大交流分量，得到第一耦合量并输出至推挽电路；第二拟合电路用于耦合第二放大直流分量和放大交流分量，得到第二耦合量并输出至推挽电路；推挽电路用于根据输入的第一耦合量和第二耦合量，得到并输出待处理信号的放大信号；二极管D2的阳极与第一拟合电路的输出端连接，阴极与二极管D3的阳极连接；二极管D3的阴极与第二拟合电路的输出端连接。2.根据权利要求1所述的采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器，其特征在于，所述差分对放大电路包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R11、电阻R17、三极管T2、三极管T3、三极管T6、三极管T7、三极管T8以及电容C3；三极管T6的基极以及电容C3的第一端均与电阻R7连接，三极管T6的集电极与电阻R4的第一端以及三极管T2的基极均连接，三极管T6的发射极与电阻R11的第一端以及三极管T7的发射极均连接，电阻R11的第二端用于连接输入级负电源；三极管T7的集电极与电阻R5的第一端以及三极管T3的基极均连接；三极管T7的基极与三极管T2的集电极连接且接地；三极管T2的发射极与三极管T7的发射极以及电阻R2的第一端均连接，电阻R2的第二端、电阻R4的第二端及电阻R5的第二端均用于连接输入级正电源；三极管T3的集电极与电容C3的第二端、三极管T8的基极、以及电阻R17的第一端均连接；电阻R17的第二端用于连接输出级负电源；三极管T8的发射极连接第二拟合电路，三极管T8的集电极通过电阻R8连接第一拟合电路。3.根据权利要求1所述的采用交流通路前馈拓扑结构的反相运算放大器，其特征在于，所述前馈交流放大电路包括电阻R12、电阻R15、电阻R16、电阻R18、电阻R19、三极管T9、三极管T12、电容C7以及二极管D5；电阻R15的第一端与电容C4、电阻R12的第一端以及三极管T9的栅极均连接，电阻R15的第二端与电容C7的第一端、电阻R19的第一端以及电阻R18的第一端均连接且用于连接输入级负电源；电阻R12的第二端以及三极...

【专利技术属性】
技术研发人员：申博，卫丽超，郑东飞，黄华，杨晓萍，王晓利，王俊峰，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：