一种精密单位增益运算放大器电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种精密单位增益运算放大器电路，包括基准偏置电路模块、输入级电路电路模块、中间级电路电路模块、输出级电路电路模块、过流保护电路电路模块，基准偏置电路模块包含启动支路、基准电流生成电路及各个支路的偏置电路；输入级电路模块由两级差分对管组成，采用共发射极放大结构，中间级电路电路模块采用达林顿形式的共集电极放大结构；过流保护电路电路模块与中间级电路电路模块、输出级电路电路模块设于同一条电压回路。本新型运算放大器电路中输入级模块电路模块将差分端口之间的最大电压钳制在0.7V之间，防止输入端口因接入过大的共模电压而将差分输入对管损坏，保证整体放大器电路精密的兼顾到了使用寿命的设计。命的设计。命的设计。

【技术实现步骤摘要】
一种精密单位增益运算放大器电路


[0001]本技术涉及模拟集成电路
，尤其是指一种精密单位增益运算放大器电路。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术的高速发展及研究水平的提升，新技术对电子电路等基础元器件提出了更高的要求，特别是信号采集、放大、传输等相关的信号放大器领域。为满足科学技术的研究以及实际应用的需求，具有较强驱动能力的精密单位增益运算放大器得到迅速发展。
[0003]精密单位增益运算放大器属于专用器件，需要具有极低的电压偏移、失调漂移和输入偏置电流，并且能够实现带宽、噪声与功耗之间的性能平衡。如何解决单位增益运算放大器的精度问题，成为了当下精密单位增益运算放大器将要面对的首要难题。

技术实现思路

[0004]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中单位增益运算放大器的精度不足的问题，从而提供一种精密单位增益运算放大器电路。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供的一种精密单位增益运算放大器电路，包括基准偏置电路模块、输入级电路电路模块、中间级电路电路模块、输出级电路电路模块、过流保护电路电路模块，所述的基准偏置电路模块包含启动支路、基准电流生成电路及各个支路的偏置电路；所述的输入级电路模块由两级差分对管组成，采用共发射极放大结构，所述的中间级电路电路模块采用达林顿形式的共集电极放大结构，所述的输出级电路电路模块采用B类的输出结构；所述的过流保护电路电路模块与中间级电路电路模块、输出级电路电路模块设于同一条电压回路。
[0006]在本技术的一个实施例中，所述的基准偏置电路模块中启动支路由三极管N2、N3、N5、N6和电阻R4、R5，三极管N2、N5、N6的基极与集电极短接，连接成二极管的形式，电阻R4、R5与三极管N3的基极和发射极串联在启动支路当中。
[0007]在本技术的一个实施例中，所述的基准电流生成电路由三极管N3、N5采用交叉耦合的连接方式，结合电阻R5组成，所述的各个支路的偏置电路是结合三极管N1与N2组成的镜像电流源。
[0008]在本技术的一个实施例中，所述的输入级电路模块由三极管N4和P1、P2组成的两组差分对管构成,三极管N1、N2连接成二极管的形式，负责钳制差分输入端口的共模电压。
[0009]在本技术的一个实施例中，所述中间级电路模块由三极管N8、N9组成的达林顿放大结构结合偏置电路构成。
[0010]在本技术的一个实施例中，所述输出级电路模块由三极管N
10
、P3构成的B类放大器及相应偏置电路组成。
[0011]在本技术的一个实施例中，所述过流保护电路模块由三极管N
13
、N
14
和电阻
R
11
、R
12
主导，结合中间级电路模块、输出级电路模块相连构成。
[0012]本技术与现有技术相比的优点在于：本新型运算放大器电路中重点重新设计输入级模块电路模块以及中间级模块电路模块，其中的输入级模块电路模块将差分端口之间的最大电压钳制在0.7V之间，防止输入端口因接入过大的共模电压而将差分输入对管损坏，保证整体放大器电路精密的兼顾到了使用寿命的设计，同时中间级模块电路模块采用共集电极连接的达林顿放大结构，具有很强的电流放大能力，同时结合补偿电容，增强了电路的稳定性。
附图说明
[0013]为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。
[0014]图1是一种精密单位增益运算放大器电路的基准偏置电路结构示意图；
[0015]图2是一种精密单位增益运算放大器电路结构示意图。
具体实施方式
[0016]如图1和图2所示，本实施例提供一种精密单位增益运算放大器电路，包括基准偏置电路模块、输入级电路电路模块、中间级电路电路模块、输出级电路电路模块、过流保护电路电路模块，所述的基准偏置电路模块包含启动支路、基准电流生成电路及各个支路的偏置电路；所述的输入级电路模块由两级差分对管组成，采用共发射极放大结构，所述的中间级电路电路模块采用达林顿形式的共集电极放大结构，所述的输出级电路电路模块采用B类的输出结构；所述的过流保护电路电路模块与中间级电路电路模块、输出级电路电路模块设于同一条电压回路。
[0017]进一步地，基准偏置电路模块，产生对温度及电源电压具有一定抑制能力的基准电流，并将其转换成多路偏置电流，为整体电路提供静态偏置。
[0018]输入级电路模块，对外部输入信号进行采样及放大，具有很高的放大能力。
[0019]中间级电路模块，衔接输入级与输出级电路模块，具有很强的电流放大能力。
[0020]输出级电路模块，具有很强的驱动能力，同时具备一定的功率输出。
[0021]过流保护电路模块，在电路输出电流过大时，将整体电路关断，避免电路因输出电流过大而损坏，其到电路过流保护的能力。
[0022]进一步地，输入级电路模块由两级差分对管组成，全部采用共发射极放大结构，同时结合有源负载，使得输入级的电压和电流增益大大提升；中间级电路模块采用达林顿形式的共集电极放大结构，具有很强的电流增益和电压跟随的特点；输出级电路模块采用B类的输出结构，在提升电路保真度的同时保证电路具有一定功率输出的能力；在设计时加入过流保护电路模块结构，将最大输出电流限制在一定范围内，提升了电路的安全性。
[0023]如图1所示，所述的基准偏置电路模块中启动支路由三极管N2、N3、N5、N6和电阻R4、R5，三极管N2、N5、N6的基极与集电极短接，连接成二极管的形式，电阻R4、R5与三极管N3的基极和发射极串联在启动支路当中。
[0024]进一步地，在当电路上电时，三极管N2、N3、N5、N6开启，并且消耗掉4V
be
大小的电压，剩余电压降落在电阻R4、R5上，产生启动电流。为了防止电路在启动时产生过大的电流而损
坏电路，电阻R4选择很大的阻值，将电路的启动电流限制在微安级别。
[0025]所述的基准电流生成电路由三极管N3、N5采用交叉耦合的连接方式，结合电阻R5组成，所述的各个支路的偏置电路是结合三极管N1与N2组成的镜像电流源。
[0026]进一步地，三极管N3、N5采用交叉耦合的连接方式，结合电阻R5组成基准电流生成电路。由于三极管N3的发射极面积为N4的八倍，所以N3管的基极
‑
发射极电压V
be3
小于N4管的V
be4
，故基准电流大小满足（V
be4
‑
V
be3
）/R5。同时结合三极管N1与N2组成的镜像电流源，与各支路偏置电路生成五路偏置电流，即A1、A2、A3、A4、A5，分别与图二整体放大器电路中的偏置电流相互对应。
[0027]进一步地，所述基准偏置电路模块内含启动支路负责整体电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密单位增益运算放大器电路，包括基准偏置电路模块、输入级电路模块、中间级电路模块、输出级电路模块、过流保护电路模块，其特征在于：所述的基准偏置电路模块包含启动支路、基准电流生成电路及各个支路的偏置电路；所述的输入级电路模块由两级差分对管组成，采用共发射极放大结构，所述的中间级电路模块采用达林顿形式的共集电极放大结构，所述的输出级电路模块采用B类的输出结构；所述的过流保护电路模块与中间级电路模块、输出级电路模块设于同一条电压回路。2.根据权利要求1所述的一种精密单位增益运算放大器电路，其特征在于：所述的基准偏置电路模块中启动支路由三极管N2、N3、N5、N6和电阻R4、R5，三极管N2、N5、N6的基极与集电极短接，连接成二极管的形式，电阻R4、R5与三极管N3的基极和发射极串联在启动支路当中。3.根据权利要求1所述的一种精密单位增益运算放大器电路，其特征在于：所述的基准电流生成电路由三极管N3、N5采用交叉耦合的连接方式，结合电阻R5组成，所述的各个支...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩前磊，孔祥艺，施建磊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：新型
国别省市：