高速全差分放大器的轨到轨输出电路及高速全差分放大器制造技术

技术编号:30767686 阅读:52 留言:0更新日期:2021-11-10 12:30
本发明专利技术提供了一种高速全差分放大器的轨到轨输出电路及高速全差分放大器,结合高速跨导放大级与新型互补共射推挽输出级的结构设计,可以对放大器前级输出的差分信号进行高速跨导放大和缓冲、并实现接近正/负电源的轨到轨输出;通过输出端与输入端之间设置的反馈网络,能有效补偿频率滚降、提高输出稳定性;该轨到轨输出电路基于互补双极工艺及全纵向晶体管实现,在保证高速运放在降低电源电压应用的同时,实现了高速放大和轨到轨输出,从而不影响其信噪比和速度/带宽指标。响其信噪比和速度/带宽指标。响其信噪比和速度/带宽指标。

【技术实现步骤摘要】
高速全差分放大器的轨到轨输出电路及高速全差分放大器


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路设计
,尤其是涉及一种高速全差分放大器的轨到轨输出电路及高速全差分放大器。

技术介绍

[0002]放大器作为绝大多数电路中不可或缺的一部分,其性能在很大程度上决定了整个电路甚至系统的性能。随着电池供电便携式设备的普及,低压低功耗条件下工作逐渐成为系统的必备要求。电源电压降低导致的最直接影响是输出信号幅度的减小,这会导致信噪比大大降低。相对于单端输出放大器,全差分输出放大器的差分输出幅度可以提高一倍,这可以大大改善系统的信噪比。显然,对输出幅度影响最大的是放大器的输出部分。另外,随着无线网络技术、5G技术和物联网技术等技术的发展,需要处理的信号速度越来越高,这对放大器的带宽和压摆率等性能提出了更高的要求。
[0003]为了解决上述问题,必须设计采用高速全差分放大器的轨到轨(满摆幅)输出电路结构。但是,常规双极型放大器的输出结构主要分为三种:
[0004]①
、如图1中(a)所示的NPN型射极跟随器输出级,该输出结构的正向饱和压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速全差分放大器的轨到轨输出电路,其特征在于,包括:高速跨导放大级,其输入端接所述高速全差分放大器前级差分放大级输出的第一电压信号,将所述第一电压信号转换为第一电流信号,对所述第一电流信号进行跨导放大和缓冲,在其输出端得到第二电流信号;新型互补共射推挽输出级,其输入端接所述高速跨导放大级的输出端,将所述第二电流信号转换为第二电压信号,并放大所述第二电压信号,在其输出端实现轨到轨输出。2.根据权利要求1所述的高速全差分放大器的轨到轨输出电路,其特征在于,所述轨到轨输出电路还包括反馈网络,所述反馈网络设置在所述新型互补共射推挽级的输出端与所述新型互补共射推挽级的输入端之间,以补偿频率滚降、提高输出稳定性。3.根据权利要求2所述的高速全差分放大器的轨到轨输出电路,其特征在于,所述高速跨导放大级、所述新型互补共射推挽输出级及所述反馈网络均包括基于互补双极工艺的电路单元。4.根据权利要求3所述的高速全差分放大器的轨到轨输出电路,其特征在于,所述高速跨导放大级包括第一NPN三极管、第二NPN三极管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第五NPN三极管、第六NPN三极管、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第三PNP三极管、第四PNP三极管、第五PNP三极管、第六PNP三极管、电阻、第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源及第四恒流源,所述第一PNP三极管的基极与所述第一NPN三极管的基极连接,作为所述高速跨导放大级的同相输入端,所述第一PNP三极管的集电极接负电源,所述第一PNP三极管的发射极接所述第一恒流源的负端,所述第一恒流源的正端接正电源,所述第二PNP三极管的基极与所述第二NPN三极管的基极连接,作为所述高速跨导放大级的反相输入端,所述第二PNP三极管的集电极接所述负电源,所述第二PNP三极管的发射极接所述第二恒流源的负端,所述第二恒流源的正端接所述正电源,所述第一NPN三极管的集电极接所述正电源,所述第一NPN三极管的发射极接所述第三恒流源的正端,所述第三恒流源的负端接所述负电源,所述第二NPN三极管的集电极接所述正电源,所述第二NPN三极管的发射极接所述第四恒流源的正端,所述第四恒流源的负端接所述负电源,所述第三NPN三极管的基极接所述第一PNP三极管的发射极,所述第三NPN三极管的发射极接所述第三PNP三极管的发射极,所述第三PNP三极管的基极接所述第一NPN三极管的发射极,所述第四NPN三极管的基极接所述第二PNP三极管的发射极,所述第四NPN三极管的发射极接所述第四PNP三极管的发射极,所述第四PNP三极管的基极接所述第二NPN三极管的发射极,所述第五PNP三极管的发射极接所述正电源,所述第五PNP三极管的基极接所述第六PNP三极管的基极,所述第五PNP三极管的集电极接所述第五PNP三极管的基极,且所述第五PNP三极管的集电极接所述第三NPN三极管的集电极,所述第六PNP三极管的发射极接所述正电源,所述第六PNP三极管的集电极接所述第四NPN三极管的集电极,所述第六PNP三极管的集电极作为所述高速跨导放大级的第一输出端,所述第五NPN三极管的基极接所述第六NPN三极管的基极,所述第五NPN三极管的集电极接所述第三PNP三极管的集电极,所述第五NPN三极管的集电极作为所述高速跨导放大级的第二输出端,所述第五NPN三极管的发射极接所述负电源,所述第六NPN三极管的集电极接所述第四PNP三极管的集电...

【专利技术属性】
技术研发人员:范国亮何峥嵘王成鹤杨阳周远杰
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十四研究所
类型:发明
国别省市:

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