一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的製造方法

2023-05-29 11:25:41 1

專利名稱:一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，包括：輸入級，包括第一運算放大器OP1；輸出級，為甲乙類輸出級，包括第二運算放大器OP2；共模反饋運算放大器，包括第三運算放大器OP3，用於穩定VOP和VON的靜態直流電壓；高速支路，包括第四運算放大器OP4，工作在高頻時，為所述全差分運算放大器的輸出級提供額外的電流，構成零點以抵消輸出級的極點；第一電容C1跨接在第二運算放大器OP2的同相輸入與同相輸出之間；第二電容C2跨接在第二運算放大器OP2的反相輸入與反相輸出之間，能夠提高運算放大器的低頻增益帶寬，為共模反饋運算放大器OP3提供米勒補償，消除了共模振蕩。
【專利說明】
-種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器
技術領域
[0001] 本實用新型設及運算放大器領域，尤其設及一種可應用於納米級工藝且基於前饋 技術和弱正反饋技術的具有甲乙類輸出級的高速運算放大器。
【背景技術】
[0002] 現階段的無線傳輸速率越來越高，相應的信道帶寬也在不斷增大，WWIFI為例，信 道帶寬從最初的802.1化模式的20MHz，發展到了802.11η協議的40M化到如今802. llac標準 的80MHz，甚至是160MHz。運對射頻收發電路的中頻信號的處理能力提出了更高的要求。中 頻處理電路主要包括連續時間濾波器、可變增益放大器W及ADC的驅動電路，運些電路的核 屯、電路是一個具有足夠性能的運算放大器，也就要求運算放大器必須具有足夠高的單位增 益帶寬，W應付如此高的信號帶寬。
[0003] 傳統的米勒補償形式的運算放大器如果要處理帶寬80M化的信號，則要求單位增 益帶寬須達到1G化W上，運樣必須把輸出極點推高到3GHzW上，運需要極大的功耗去實現， 不適用於低功耗物聯網絡。米勒補償引入的主極點極大的限制了運算放大器的低頻增益W 及單位增益帶寬，不利於對高頻信號的處理。 【實用新型內容】
[0004] 技術問題
[0005] 有鑑於此，本實用新型要解決的技術問題是，如何提供一種基於前饋與弱正反饋 的全差分運算放大器，能夠在保證運算放大器具有良好的相位裕度的同時，提高運算放大 器的單位增益帶寬。
[oooy 解決方案
[0007]為解決W上技術問題，本實用新型提供了一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算 放大器，包括：
[000引輸入級，包括第一運算放大器0P1;
[0009] 輸出級，所述輸出級為甲乙類輸出級，包括第二運算放大器0P2;共模反饋運算放 大器，包括第Ξ運算放大器0P3,用於穩定第二節點V0P和第一節點V0N的靜態直流電壓；
[0010] 高速支路，包括第四運算放大器0P4,用於在所述全差分運算放大器工作在高頻 時，為所述輸出級提供額外的電流，構成零點W抵消所述輸出級的極點；
[0011] 第一電容C1跨接在所述第二運算放大器0P2的同相輸入與同相輸出之間；
[0012] 第二電容C2跨接在所述第二運算放大器0P2的反相輸入與反相輸出之間。
[0013] 在一種可能的實現方式中，所述第一運算放大器0P1包括：
[0014] 輸入電晶體，包括第十八電晶體醒18、第十九電晶體NM19,用於將輸入的電壓信號 轉換為電流信號；
[0015] 電流源負載，包括第十Ξ電晶體PM13和第十四電晶體PM14,所述第十Ξ電晶體 PM13的漏極與所述第十八電晶體NM18的漏極連接，所述第十四電晶體PM14的漏極與所述第 十九電晶體NM19的漏極連接，所述第十Ξ電晶體PM13的柵極與所述第十四電晶體PM14的柵 極連接；
[0016]電流源電晶體，包括第二十電晶體醒20,第二十電晶體醒20的漏極與所述第十八 電晶體ΝΜ18和所述第十九電晶體ΝΜ19的源極連接，用於為所述第十Ξ電晶體ΡΜ13、所述第 十四電晶體ΡΜ14、所述第十八電晶體ΝΜ18、所述第十九電晶體ΝΜ19提供偏置電流。
[0017]在一種可能的實現方式中，所述第二運算放大器0Ρ2包括：
[001引第十電晶體?110的漏極與第^^一電晶體醒11的源極連接，所述第十電晶體ΡΜ10的 源極與第^^一電晶體醒11的漏極連接，第二十二電晶體醒22的漏極與第二十Ξ電晶體ΡΜ23 的源極連接，所述第二十二電晶體ΝΜ22的漏極與所述第二十Ξ電晶體ΡΜ23的源極連接，用 於將第一級輸出的信號進行電平移位；
[0019] 所述第十電晶體ΡΜ10的漏極與第八電晶體ΝΜ8的柵極連接，所述第二十Ξ電晶體 ΡΜ23的漏極與第二十六電晶體醒26的柵極連接，所述第十一電晶體醒11的漏極與第屯晶體 管ΡΜ7的柵極連接，所述第二十二電晶體ΝΜ22的漏極與第二十五電晶體ΡΜ25的柵極連接；
[0020] 所述第八電晶體ΝΜ8的漏極與所述第屯電晶體ΡΜ7的漏極連接，所述第二十六晶體 管醒26的漏極與所述第二十五電晶體ΡΜ25的漏極連接，構成了所述基於前饋與弱正反饋的 全差分運算放大器的甲乙類輸出；
[0021] 第九電晶體?19的漏極與所述第^^一電晶體醒11的漏極連接，第十二電晶體醒12 的漏極與所述第十電晶體ΡΜ10的漏極連接;第九電晶體ΡΜ9和第十二電晶體ΝΜ12用於為所 述第十電晶體ΡΜ10和第十一電晶體ΝΜ11提供偏置電流；
[0022] 第二十一電晶體ΡΜ21的漏極與所述第二十二電晶體醒22的漏極連接，第二十四晶 體管醒24的漏極與所述第二十^電晶體?123的漏極連接;第二^^一電晶體ΡΜ21和第二十四 電晶體ΝΜ24用於為所述第二十二電晶體ΝΜ22和第二十Ξ電晶體ΡΜ23提供偏置電流；
[0023] 第一電晶體ΡΜ1的漏極與第二電晶體醒2的漏極連接，所述第二電晶體醒2的源極 與第Ξ電晶體醒3的漏極連接，所述第一電晶體ΡΜ1為第二電晶體醒巧日第Ξ電晶體醒3提供 偏置電流；
[0024] 所述第二電晶體醒2和所述第Ξ電晶體醒3用於為所述第十一電晶體醒11與所述 第二十二電晶體ΝΜ22提供電壓偏置；
[0025] 第六電晶體醒6的漏極與第五電晶體ΡΜ5的漏極連接，所述第五電晶體ΡΜ5的源極 與第四電晶體ΡΜ4的漏極連接，所述第六電晶體ΝΜ6用於為所述第四電晶體ΡΜ4和所述第五 電晶體ΡΜ5提供偏置電流；
[0026] 所述第四電晶體ΡΜ4和所述第五電晶體ΡΜ5用於為第十電晶體ΡΜ10、第二十Ξ晶體 管ΡΜ23提供電壓偏置；
[0027] 所述第一電容C1，連接在第二節點V0P與第四節點V01P之間；
[002引所述第二電容C2,連接在第一節點V0N與第Ξ節點V01N之間，所述第一電容C1與所 述第二電容C2大小相等，用於提供弱正反饋。
[0029] 在一種可能的實現方式中，所述第四運算放大器0Ρ4包括：
[0030] 第十五電晶體醒15的漏極接到第一節點V0N，柵極接到第十八電晶體醒18的柵極；
[0031] 第十六電晶體醒16的漏極接到第二節點V0P，柵極接到第十九電晶體醒19的柵極；
[0032] 第十屯電晶體ΝΜ17的漏極分別與第十五電晶體ΝΜ15和第十六電晶體ΝΜ16的源極 連接，用於為所述第十五電晶體NM15和所述第十六電晶體NM16提供偏置電流。
[0033] 在一種可能的實現方式中，所述全差分運算放大器還包括：
[0034] 第Ξ電阻R3與第Ξ電容C3連接，並連接到所述第Ξ運算放大器0P3的反相輸入 端，用於對第一節點V0N的直流電壓進行採樣，第四電阻R4與第四電容C4連接，並連接到所 述第Ξ運算放大器0P3的反相輸入端，用於對第二節點V0P的直流電壓進行採樣；
[0035] 參考電壓VREF連接到所述第Ξ運算放大器0P3的同相輸入端，所述第Ξ運算放大 器0P3的輸出VCMra連接到所述第九電晶體PM9、所述第十Ξ電晶體PM13、所述第十四電晶體 PM14W及所述第二十一電晶體PM21的柵極，W提供偏置電壓。
[0036] 在一種可能的實現方式中，所述全差分運算放大器還包括：
[0037] 第一電阻R1與所述第一電容C1串聯，並跨接在所述第二運算放大器0P2的同相輸 入與同相輸出之間；
[0038] 第二電阻R2與所述第二電容C2串聯，並跨接在所述第二運算放大器0P2的反相輸 入與反相輸出之間。
[0039] 在一種可能的實現方式中，所述全差分運算放大器還包括：
[0040] 第一電阻R1與所述第一電容C1串聯，連接在第二節點V0P與第四節點V01P之間； [0041 ]第二電阻R2與所述第二電容C2串聯，連接在第一節點V0N與第Ξ節點V01N之間，所 述第一電容C1與所述第二電容C2大小相等，用於提供弱正反饋。
[00創有益效果
[0043] 本實用新型實施例提供的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，通過共模反 饋運算放大器，包括第Ξ運算放大器0P3,用於穩定第二節點V0P和第一節點V0N的靜態直流 電壓;高速支路，包括第四運算放大器0P4，用於在所述全差分運算放大器工作在高頻時，為 所述全差分運算放大器的輸出級提供額外的電流，構成零點W抵消輸出級的極點，能夠極 大的提高了運算放大器的單位增益帶寬，同時使運算放大器具有良好的相位裕度。
[0044] 通過第一電容C1跨接在所述第二運算放大器0P2的同相輸入與同相輸出之間，第 二電容C2跨接在所述第二運算放大器0P2的反相輸入與反相輸出之間，擴展了主運算放大 器的低頻帶寬，並為共模反饋放大器提供米勒補償，使共模反饋運算放大器具有良好的穩 定性。
[0045] 根據下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本實用新型的其它特徵及方面將 變得清楚。
【附圖說明】

[0046] 包含在說明書中並且構成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本實用新 型的示例性實施例、特徵和方面，並且用於解釋本實用新型的原理。
[0047] 圖1示出了本實用新型實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大 器的結構示意圖；
[0048] 圖2示出本實用新型實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器 的電路圖；
[0049] 圖3為本實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的小信號模 型；
[0050] 圖4示出本實用新型實施例提供的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的頻 率響應對比圖；
[0051] 圖5示出了本實用新型另一實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算 放大器的結構示意圖；
[0052] 圖6示出本實用新型另一實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放 大器的電路圖。
【具體實施方式】
[0053] W下將參考附圖詳細說明本實用新型的各種示例性實施例、特徵和方面。附圖中 相同的附圖標記表示功能相同或相似的元件。儘管在附圖中示出了實施例的各種方面，但 是除非特別指出，不必按比例繪製附圖。
[0054] 在運裡專用的詞"示例性"意為"用作例子、實施例或說明性"。運裡作為"示例性" 所說明的任何實施例不必解釋為優於或好於其它實施例。
[0055] 另外，為了更好的說明本實用新型，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體 細節。本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本實用新型同樣可W實施。在一些實 例中，對於本領域技術人員熟知的方法、手段、元件未作詳細描述，W便於凸顯本實用新型 的主旨。
[0化6] 實施例1
[0057] 納米級工藝已經廣泛應用在當今的物聯網射頻忍片設計中，帶來的問題便是電源 電壓不斷下降，尤其是納米級溝道長度的電晶體，其溝道長度調製效應越發明顯。而在一些 高速信號處理中，設計者不得不通過降低電晶體的溝道長度來減小電路的寄生效應。
[0058] 本實用新型正是利用了溝道調製效應，實現了一種基於前饋補償和弱正反饋技術 的具有甲乙類輸出級的高速運算放大器，通過引入一個前饋到輸出級，極大的提高了運算 放大器的單位增益帶寬，同時使運算放大器具有良好的相位裕度。同時通過在運算放大器 的同相輸入端和同相輸出端之間W及反相輸入端和反相輸出端之間分別跨接兩個電容，擴 展了主運算放大器的低頻帶寬，並為共模反饋放大器提供米勒補償，使共模反饋運算放大 器具有良好的穩定性。
[0059] 圖1示出了本實用新型實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大 器的結構示意圖，如圖1所示，該基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，包括:輸入級、 輸出級、高速支路、共模反饋放大器、第一電容和第二電容。
[0060] 輸入級，包括第一運算放大器0P1;輸出級，為甲乙類輸出級，包括第二運算放大器 0P2,其中0P1與0P2級聯構成運算放大器的主體，在低頻時提供主要的增益;共模反饋運算 放大器，包括第Ξ運算放大器0P3,用於穩定第一輸出點V0P和第二輸出點V0N的靜態直流電 壓;高速支路，包括第四運算放大器0P4，用於在該全差分運算放大器工作在高頻時，為該全 差分運算放大器的輸出級提供額外的電流，構成零點W抵消輸出級的極點，拓展運算放大 器的帶寬的同時保持了良好的相位裕度;第一電容C1跨接在該第二運算放大器0P2的同相 輸入與同相輸出之間，第二電容C2跨接在該第二運算放大器0P2的反相輸入與反相輸出之 間，第一電容C1和第二電容C2較大的提高了運算放大器的低頻增益帶寬，同時為共模反饋 運算放大器0P3提供米勒補償，消除了共模振蕩的問題。
[0061] 圖2示出本實用新型實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器 的電路圖，如圖2所示，第一運算放大器0P1包括：
[0062] 輸入電晶體，包括第十八電晶體醒18、第十九電晶體NM19,用於將輸入的電壓信號 轉換為電流信號。電流源負載，用於為該輸入電晶體提供電源負載，包括第十Ξ電晶體PM13 和第十四電晶體PM14,第十Ξ電晶體PM13的漏極與第十八電晶體NM18的漏極連接，第十四 電晶體PM14的漏極與第十九電晶體NM19的漏極連接，第十Ξ電晶體PM13的柵極與第十四晶 體管PM14的柵極連接。電流源電晶體，包括第二十電晶體醒20，其漏極與第十八電晶體醒18 和第十九電晶體NM19的源極連接，用於為第十Ξ電晶體PM13、第十四電晶體PM14、第十八晶 體管NM18、第十九電晶體NM19提供偏置電流。
[0063] 第二運算放大器0P2包括:第十電晶體PM10的漏極與第十一電晶體NM11的源極連 接，第十電晶體?110的源極與第^^一電晶體NM11的漏極連接，第二十二電晶體NM22的漏極 與第二十Ξ電晶體PM23的源極連接，第二十二電晶體醒22的漏極與第二十Ξ電晶體PM23 的源極連接，用於將輸入級輸出的信號進行電平移位。
[0064] 第十電晶體PM10的漏極與第八電晶體醒8的柵極連接，第二十Ξ電晶體PM23的漏 極與第二十六電晶體NM26的柵極連接，第十一電晶體NM11的漏極與第屯電晶體PM7的柵極 連接，第二十二電晶體NM22的漏極與第二十五電晶體PM25的柵極連接。
[0065] 第八電晶體NM8的漏極與第屯電晶體PM7的漏極連接，第二十六電晶體NM2 6的漏極 與第二十五電晶體PM25的漏極連接，構成了基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的甲 乙類輸出。
[0066] 第九電晶體PΜ 9的漏極與第十一電晶體匪11的漏極連接，用於為第^^一電晶體 醒11提供偏置電流。第十二電晶體NM12的漏極與第十電晶體PM10的漏極連接，用於為第十 電晶體?110提供偏置電流。第二十一電晶體PM21的漏極與第二十二電晶體醒22的漏極連 接，用於為第二十二電晶體NM22提供偏置電流，第二十四電晶體NM24的漏極與第二十Ξ晶 體管PM23的漏極連接，用於為第二十Ξ電晶體PM23提供偏置電流。第一電晶體PM1的漏極與 第二電晶體醒2的漏極連接，第二電晶體醒2的源極與第Ξ電晶體NM3的漏極連接，第一晶體 管PM1為第二電晶體醒巧日第Ξ電晶體醒3提供偏置電流。
[0067] 第二電晶體匪2和第Ξ電晶體匪3用於為第十一電晶體匪11與第二十二電晶體 NM22提供電壓偏置。
[0068] 第六電晶體醒6的漏極與第五電晶體PM 5的漏極連接，第五電晶體PM 5的源極與第 四電晶體PM4的漏極連接，第六電晶體NM6用於為第四電晶體PM4和第五電晶體PM5提供偏置 電流。
[0069] 第四電晶體PM4和第五電晶體PM5用於為第十電晶體PM10、第二十Ξ電晶體PM23提 供電壓偏置。第一電容C1，連接在第二節點V0P與第四節點V01P之間。第二電容C2,連接在第 一節點V0N與第Ξ節點V01N之間，第一電容C1與第二電容C2大小相等，用於提供弱正反饋， 有效的擴展了整個運算放大器的低頻增益帶寬，同時由於0P1輸出端與0P2輸出端的溝道長 度調製效應的存在，運算放大器保持了良好的穩定性。
[0070] 第四運算放大器0P4包括:第十五電晶體醒15的漏極接到V0N，柵極接到第十八晶 體管醒18的柵極;第十六電晶體醒16的漏極接到第二節點V0P，柵極接到第十九電晶體醒19 的柵極。第十屯電晶體NM17的漏極分別與第十五電晶體NM15和第十六電晶體NM16的源極連 接，用於為為第十五電晶體醒15和第十六電晶體醒16提供偏置電流。0P4構成了整個運算放 大器的高速支路，在高頻段提供一個前饋電流抵消輸出極點。
[0071] 第Ξ電阻R3與第Ξ電容C3連接，並連接到第Ξ運算放大器0P3的反相輸入端，用於 對第一節點V0N的直流電壓進行採樣，第四電阻R4與第四電容C4連接，並連接到第Ξ運算放 大器0P3的反相輸入端，用於對第二節點V0P的直流電壓進行採樣。參考電壓VREF接到第Ξ 運算放大器0P3的同相輸入端，第Ξ運算放大器0P3的輸出VCMFB接到第九電晶體PM9、第十 Ξ電晶體PM13、第十四電晶體PM14、第二十一電晶體PM21的柵極，W提供偏置電壓。在整個 共模反饋環路中，C3與C4起到了米勒補償的作用。
[0072] 圖3為本實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的小信號模 型，整個運算放大器的直流增益為：
[0073] Αν=卵 iroi (卵 2+卵 f ):r〇2 (1)
[0074] 由於納米級工藝的溝道調製效應，可W引入一對左半平面極點：
[0075]
[0076] 同時還引入一個左半平面零點，可W抵消一個極點，因此擴展了帶寬。
[0077]
[0078] 圖4示出本實用新型實施例提供的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器與傳 統的米勒補償方案的頻率響應對比圖，虛線為傳統的米勒補償方案頻率響應，實線為本實 用新型的頻率響應，從對比可W看出在保證了穩定性的前提下，運算放大器的-3地帶寬被 很大程度的擴展了，保持了較高的增益，運算放大器的品質因數(英文:Figure of Merit) 值在1000左右。
[0079] 實施例2
[0080] 圖5示出了本實用新型另一實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算 放大器的結構示意圖，圖5在圖1的基礎上加入了電阻R1、R2,包括第一電阻R1與第一電容C1 串聯，並跨接在第二運算放大器0P2的同相輸入與同相輸出之間，第二電阻R2與第二電容C2 串聯，並跨接在第二運算放大器0P2的反相輸入與反相輸出之間。由此，同時為主運算放大 器和共模反饋運算放大器引入了零點，改善了相位裕度。
[0081] 圖6示出本實施例提供的一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器的電路 圖，圖6在圖2的基礎上加入了電阻R1、R2,包括第一電阻R1與第一電容C1串聯，連接在第二 節點V0P與第四節點V01P之間，第二電阻R2與第二電容C2串聯，連接在第一節點V0N與第Ξ 節點V01N之間，第一電容C1與第二電容C2大小相等，用於提供弱正反饋，通過電阻R1、R2,同 時為主運算放大器和共模反饋運算放大器引入了零點，改善了相位裕度。圖5和圖6其餘部 分的電路連接關係和電路原理均分別與圖1和圖2相同，在此不再寶述。
[0082] W上，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型掲露的技術範圍內，可輕易想到變化或替 換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應W權利要求的 保護範圍為準。
【主權項】
1. 一種基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特徵在於，包括： 輸入級，包括第一運算放大器(0P1); 輸出級，所述輸出級為甲乙類輸出級，包括第二運算放大器(0P2); 共模反饋運算放大器，包括第三運算放大器(0P3)，用於穩定第二節點（VOP)和第一節 點(VON)的靜態直流電壓； 高速支路，包括第四運算放大器(0P4)，用於在所述全差分運算放大器工作在高頻時， 為所述輸出級提供額外的電流，構成零點以抵消所述輸出級的極點； 第一電容(C1)跨接在所述第二運算放大器(0P2)的同相輸入與同相輸出之間； 第二電容(C2)跨接在所述第二運算放大器(0P2)的反相輸入與反相輸出之間。2. 根據權利要求1所述的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特徵在於，所述 第一運算放大器(0P1)包括： 輸入電晶體，包括第十八電晶體(匪18)、第十九電晶體(NM19)，用於將輸入的電壓信號 轉換為電流信號； 電流源負載，包括第十三電晶體（PM13)和第十四電晶體（PM14)，所述第十三電晶體 (PM13)的漏極與所述第十八電晶體(W18)的漏極連接，所述第十四電晶體(PM14)的漏極與 所述第十九電晶體(NM19)的漏極連接，所述第十三電晶體(PM13)的柵極與所述第十四晶體 管(PM14)的柵極連接； 電流源電晶體，包括第二十電晶體(匪20)，第二十電晶體(匪20)的漏極與所述第十八 電晶體(匪18)和所述第十九電晶體(匪19)的源極連接，用於為所述第十三電晶體(PM13)、 所述第十四電晶體(PM14)、所述第十八電晶體(匪18)、所述第十九電晶體(匪19)提供偏置 電流。3. 根據權利要求2所述的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特徵在於，所述 第二運算放大器(OP2)包括： 第十電晶體(PM10)的漏極與第十一電晶體(匪11)的源極連接，所述第十電晶體(PM10) 的源極與所述第十一電晶體(匪11)的漏極連接，第二十二電晶體(NM22)的漏極與第二十三 電晶體（PM23)的源極連接，所述第二十二電晶體（NM22)的漏極與所述第二十三電晶體 (PM23)的源極連接，用於將所述輸入級輸出的信號進行電平移位； 所述第十電晶體(PM10)的漏極與第八電晶體(NM8)的柵極連接，所述第二十三電晶體 (PM23)的漏極與第二十六電晶體(W26)的柵極連接，所述第十一電晶體(NM11)的漏極與第 七電晶體(PM7)的柵極連接，所述第二十二電晶體(匪22)的漏極與第二十五電晶體(PM25) 的柵極連接； 所述第八電晶體(NM8)的漏極與所述第七電晶體(PM7)的漏極連接，所述第二十六晶體 管(匪26)的漏極與所述第二十五電晶體(PM25)的漏極連接，構成了所述基於前饋與弱正反 饋的全差分運算放大器的甲乙類輸出； 第九電晶體（PM9)的漏極與所述第十一電晶體（NM11)的漏極連接，第十二電晶體 (匪12)的漏極與所述第十電晶體(PM10)的漏極連接;所述第九電晶體(PM9)和所述第十二 電晶體(匪12)用於為所述第十電晶體(PM10)和所述第十一電晶體(W11)提供偏置電流； 第二十一電晶體(PM21)的漏極與所述第二十二電晶體(匪22)的漏極連接，第二十四晶 體管(NM24)的漏極與所述第二十三電晶體(PM23)的漏極連接;第二^^一電晶體(PM21)和第 二十四電晶體(NM24)用於為所述第二十二電晶體(匪22)和第二十三電晶體(PM23)提供偏 置電流； 第一電晶體(PM1)的漏極與第二電晶體(匪2)的漏極連接，所述第二電晶體(匪2)的源 極與第三電晶體(匪3)的漏極連接，所述第一電晶體(PM1)為第二電晶體(匪2)和第三晶體 管(W3)提供偏置電流； 所述第二電晶體(匪2)和所述第三電晶體(匪3)用於為所述第十一電晶體(匪11)與所 述第二十二電晶體(NM22)提供電壓偏置； 第六電晶體(NM6)的漏極與第五電晶體(PM5)的漏極連接，所述第五電晶體(PM5)的源 極與第四電晶體(PM4)的漏極連接，所述第六電晶體(NM6)用於為所述第四電晶體(PM4)和 所述第五電晶體(PM5)提供偏置電流； 所述第四電晶體(PM4)和所述第五電晶體(PM5)用於為第十電晶體(PM10)、第二十三晶 體管(PM23)提供電壓偏置； 所述第一電容(C1)，連接在第二節點(VOP)與第四節點(V01P)之間； 所述第二電容(C2)，連接在第一節點（VON)與第三節點(V01N)之間，所述第一電容(C1) 與所述第二電容(C2)大小相等，用於提供弱正反饋。4. 根據權利要求3所述的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特徵在於，所述 第四運算放大器(0P4)包括： 第十五電晶體(匪15)的漏極接到第一節點（VON)，柵極接到第十八電晶體(匪18)的柵 極； 第十六電晶體(匪16)的漏極接到第二節點(VOP)，柵極接到第十九電晶體(匪19)的柵 極； 第十七電晶體(匪17)的漏極分別與第十五電晶體(匪15)和第十六電晶體(匪16)的源 極連接，用於為所述第十五電晶體(NM15)和所述第十六電晶體(NM16)提供偏置電流。5. 根據權利要求4所述的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特徵在於，還包 括： 第三電阻（R3)與第三電容（C3)連接，並連接到所述第三運算放大器(0P3)的反相輸入 端，用於對第一節點(VON)的直流電壓進行採樣，第四電阻(R4)與第四電容(C4)連接，並連 接到所述第三運算放大器(0P3)的反相輸入端，用於對第二節點（VOP)的直流電壓進行採 樣； 參考電壓(VREF)連接到所述第三運算放大器(0P3)的同相輸入端，所述第三運算放大 器(0P3)的輸出（VCMFB)連接到所述第九電晶體(PM9)、所述第十三電晶體(PM13)、所述第十 四電晶體(PM14)以及所述第二十一電晶體(PM21)的柵極，以提供偏置電壓。6. 根據權利要求1所述的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特徵在於，還包 括： 第一電阻(R1)與所述第一電容(C1)串聯，並跨接在所述第二運算放大器(0P2)的同相 輸入與同相輸出之間； 第二電阻(R2)與所述第二電容(C2)串聯，並跨接在所述第二運算放大器(0P2)的反相 輸入與反相輸出之間。7. 根據權利要求3至5中任一項所述的基於前饋與弱正反饋的全差分運算放大器，其特 徵在於，還包括： 第一電阻(R1)與所述第一電容(C1)串聯，連接在第二節點(VOP)與第四節點(V01P)之 間； 第二電阻(R2)與所述第二電容(C2)串聯，連接在第一節點（VON)與第三節點（V01N)之 間，所述第一電容(C1)與所述第二電容(C2)大小相等，用於提供弱正反饋。
【文檔編號】H03F3/45GK205693639SQ201620181154
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年3月10日 公開號201620181154.X, CN 201620181154, CN 205693639 U, CN 205693639U, CN-U-205693639, CN201620181154, CN201620181154.X, CN205693639 U, CN205693639U
【發明人】梅張雄, 傅健
【申請人】北京聯盛德微電子有限責任公司