一种高放大倍数的全差分运算放大器制造技术

本申请涉及一种高放大倍数的全差分运算放大器，涉及放大电路的领域，其包括P衬底、固定连接于所述P衬底上的N阱、至少三个固定连接于所述N阱上的P扩散区以及固定连接于所述N阱上的控制极，所述控制极设为至少两个，所述P扩散区的数量多于所述控制极的数量，所述控制极两侧均设置所述P扩散区。本申请具有提高全差分运算放大器的放大倍数，并在一定条件下可使电路增益趋近于无穷大的效果。电路增益趋近于无穷大的效果。电路增益趋近于无穷大的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高放大倍数的全差分运算放大器


[0001]本申请涉及放大电路的领域，尤其是涉及一种全差分运算放大器。

技术介绍

[0002]进入现代科技以来，模拟集成电路设计已经成为人们日常生活中的重要组成部分。全差分运算放大器电路是一种差分输入和差分输出的电路结构，由于P型MOS管和N型MOS管的电流不能完美匹配，容易导致输出共模电平发生偏移，由于输入差分对的尾电流源通常共模增益较小，导致运放无法控制其输出共模点，通过共模反馈电路可以提高共模反馈环路的增益，以稳定共模信号，全差分放大器相比单端输出放大器虽然增加了功耗，但提高了共模抑制比（CMRR）和输出电压摆幅，更加适合应用一些高精度的应用中。
[0003]然而，当前的全差分运算放大器放大倍数仍存在有不满足日益增长的需求的情况，需要克服现有技术的不足，以提高全差分运算放大器的放大倍数。

技术实现思路

[0004]为了提高全差分运算放大器的放大倍数，本申请提供一种高放大倍数的全差分运算放大器。
[0005]本申请提供的一种高放大倍数的全差分运算放大器采用如下的技术方案：
[0006]一种高放大倍数的全差分运算放大器，包括P衬底、固定连接于所述P衬底上的N阱、至少三个固定连接于所述N阱上的P扩散区以及固定连接于所述N阱上的控制极，所述控制极设为至少两个，所述P扩散区的数量多于所述控制极的数量，所述控制极两侧均设置所述P扩散区。
[0007]优选的，所述P扩散区和所述控制极设为两套，两套所述P扩散区之间固定设置有SiO2。
[0008]优选的，所述P衬底覆盖所述N阱的侧面。
[0009]优选的，所述P衬底在靠近所述N阱侧面位置固定设置有SiO2。
[0010]优选的，包括电连接第一套中相互远离的两个所述P扩散区的金属连接线A1、电连接第二套中相互远离的两个所述P扩散区的金属连接线A2以及分别电连接第一套和第二套位于中间位置的所述P扩散区的金属连接线B，所述金属连接线A1还电连接第一套中远离所述SiO2的所述控制极和第二套中靠近所述SiO2的所述控制极，所述金属连接线A2还电连接第二套中远离所述SiO2的所述控制极和第一套中靠近所述SiO2的所述控制极。
[0011]综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
[0012]通过设置该全差分运算放大器，可有效增大放大倍数，并在特定条件下可使电路增益趋近于无穷大。
附图说明
[0013]图1是本申请中高放大倍数的全差分运算放大器的结构示意图；
[0014]图2是本申请中高放大倍数的全差分运算放大器的等效电路图；
[0015]图3是本申请中高放大倍数的全差分运算放大器的单边等效模型；
[0016]图4是本申请中高放大倍数的放大电路的结构示意图。
[0017]附图标记：1、P衬底；2、N阱；201、第一P扩散区；202、第二P扩散区；203、第三P扩散区；204、第四P扩散区；205、第五P扩散区；206、第六P扩散区；207、第一控制极；208、第二控制极；209、第三控制极；210、第四控制极；3、第一SiO2；4、第二SiO2；5、金属连接线A1；6、金属连接线A2；7、金属连接线B。
具体实施方式
[0018]以下结合附图1
‑
4对本申请作进一步详细说明。
[0019]本申请实施例公开一种高放大倍数的全差分运算放大器。
[0020]实施例1
[0021]参照图1，高放大倍数的全差分运算放大器包括P衬底1、固定设置在P衬底1内的N阱2，N阱2内依次固定设置有第一P扩散区201、第二P扩散区202、第三P扩散区203、第四P扩散区204、第五P扩散区205以及第六P扩散区206，N阱2远P衬底1的表面还依次固定设置有第一控制极207、第二控制极208、第三控制极209和第四控制极210。其中，第一控制极207位于第一P扩散区201和第二P扩散区202之间，第二控制极208位于第二P扩散区202和第三P扩散区203之间，第三控制极209位于第四P扩散区204与第五P扩散区205之间，第四控制极210位于第五P扩散区205与第六P扩散区206之间。
[0022]参照图1，N阱2中间位置开设有凹槽并填充有第一SiO23，第一SiO23位于第三P扩散区203与第四P扩散区204之间。P衬底1覆盖N阱2的侧面，P衬底1在靠近N阱2侧面的位置开设有凹槽并填充有第二SiO24。
[0023]参照图1，第一P扩散区201、第一控制极207、第三P扩散区203以及第三控制极209电连接有金属连接线A1 5，并且金属连接线A1 5固定设置；第二控制极208、第四P扩散区204、第四控制极210以及第六P扩散区206电连接有金属连接线A2 6，并且金属连接线A2 6固定设置；第二P扩散区202和第五P扩散区电连接有金属连接线B 7，并且金属连接线B 7固定设置。其中金属连接线A1 5、金属连接线A2 6以及金属连接线B 7可采用铝或铜。
[0024]本实施例可等效为如图2所示的电路，其中，图中的M1管和M2管以及M1
’
管和M
’
管为本技术提出的器件中所含的等效MOS管。其中，M1管和M2管为二极管连接的负载管，两个管子具有相同的宽长比W/L，其跨导均为gm，等效阻抗均为1/gm；其中，M1
’
管和M2
’
管也有相同的宽长比（W/L）
’
，在该连接条件下，该结构呈现负阻抗特性，等效到两个管的跨导均为
‑
gm
’
，等效阻抗为
‑
1/gm
’
。
[0025]参照图3和图4，本申请实施例公开一种高放大倍数的放大电路，该电路的增益可写作：
[0026]A=Gm*(Ro//Ro
’
)
[0027] =Gm*(1/(gm+(
‑
gm
’
)))
[0028] =Gm/(gm
‑
gm
’
)
[0029]其中，Gm为输入管跨导。
[0030]又gm=u*Cox*(W/L)
[0031]gm
’
=u*Cox*(W/L)
’
[0032]设
△
gm=gm
‑
gm
’
[0033]△
gm=u*Cox*(W/L
‑
(W/L)
’
)
[0034]因此，如果对W/L和（W/L）
’
进行合理取值，W/L
‑
(W/L)
’
>0并且W/L
‑
(W/L)
’
趋近于0，则电路增益A=Gm/
△
gm可以趋近于无穷大，有效保证超高放大倍数。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高放大倍数的全差分运算放大器，其特征在于：包括P衬底（1）、固定连接于所述P衬底（1）上的N阱（2）、至少三个固定连接于所述N阱（2）上的P扩散区以及固定连接于所述N阱（2）上的控制极，所述控制极设为至少两个，所述P扩散区的数量多于所述控制极的数量，所述控制极两侧均设置所述P扩散区。2.根据权利要求1所述的一种高放大倍数的全差分运算放大器，其特征在于：所述P扩散区和所述控制极设为两套，两套所述P扩散区之间固定设置有SiO2。3.根据权利要求1或2所述的一种高放大倍数的全差分运算放大器，其特征在于：所述P衬底（1）覆盖所述N阱（2）的侧面。4.根据权利要求3所述的一种高放大倍数的全差...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洋，陈艳军，
申请(专利权)人：成都普瑞德半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：