[發明專利]具有高轉換率的軌至軌運算放大器

無效

• 申請號: 200610108464.X
• 申請日: 2006-08-04
• 公開（公告）號: CN101119104A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 邱瑞德
• 申請（專利權）人: 圓創科技股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 韓宏

1.一種軌至軌運算放大器，包括：

上側差分輸入對，由第一輸入電壓與第二輸入電壓所控制，用以把上側偏置電流分割成為兩個部分電流；

下側差分輸入對，由該第一輸入電壓與該第二輸入電壓所控制，用以把下側偏置電流分割成為另外兩個部分電流；??以及

加法輸出級，用以組合該兩個部分電流與該另外兩個部分電流，并且基于該組合而產生輸出電壓，

其特征在于還包括：

上側電流調整電路，基于該第一與該第二輸入電壓間的比較而調整該上側偏置電流，使得在該第一輸入電壓小于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的差異的絕對值增大時，該上側偏置電流增加，以及

下側電流調整電路，基于該第一與該第二輸入電壓間的比較而調整該下側偏置電流，使得在該第一輸入電壓大于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該下側偏置電流增加。

2.如權利要求1所述的軌至軌運算放大器，其中：

在該第一輸入電壓大于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該上側電流調整電路使該上側偏置電流減少，并且

在該第一輸入電壓小于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該下側電流調整電路使該下側偏置電流減少。

3.如權利要求1所述的軌至軌運算放大器，其中：

該上側電流調整電路包括：

差分調整單元，由該第一輸入電壓與該第二輸入電壓所控制，用以把固定的上側偏置電流源分割成為第一電流與第二電流，使得在該第一輸入電壓小于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該第一電流被提高，以及

電流鏡單元，用以傳送該第一電流作為該上側偏置電流。

4.如權利要求3所述的軌至軌運算放大器，其中：

該差分調整單元包括：

第一P型晶體管，具有源極、柵極、與漏極，該源極連接于該固定的上側偏置電流源，該柵極由該第一輸入電壓所控制，該漏極連接于該電流鏡單元，以及

第二P型晶體管，具有源極、柵極、與漏極，該源極連接于該固定的上側偏置電流源，該柵極由該第二輸入電壓所控制，該漏極連接于下側供應電壓，

其中該第一P型晶體管的寬長比設計成小于該第二P型晶體管的寬長比。

5.如權利要求3所述的軌至軌運算放大器，其中：

在該第一輸入電壓大于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該第一電流被降低。

6.如權利要求5所述的軌至軌運算放大器，其中：

該上側電流調整電路還包括：

上側補償電流源，用以作為該上側偏置電流的下限。

7.如權利要求1所述的軌至軌運算放大器，其中：

該下側電流調整電路包括：

差分調整單元，由該第一輸入電壓與該第二輸入電壓所控制，用以把固定的下側偏置電流源分割成為第三電流與第四電流，使得在該第一輸入電壓大于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該第三電流被提高，以及

電流鏡單元，用以轉換該第三電流作為該下側偏置電流。

8.如權利要求7所述的軌至軌運算放大器，其中：

該差分調整單元包括：

第一N型晶體管，具有源極、柵極、與漏極，該源極連接于該固定的下側偏置電流源，該柵極由該第一輸入電壓所控制，該漏極連接于該電流鏡單元，以及

第二N型晶體管，具有源極、柵極、與漏極，該源極連接于該固定的下側偏置電流源，該柵極由該第二輸入電壓所控制，該漏極連接于上側供應電壓，

其中該第一N型晶體管的寬長比設計成小于該第二N型晶體管的寬長比。

9.如權利要求7所述的軌至軌運算放大器，其中：

在該第一輸入電壓小于該第二輸入電壓的條件下，當該第一與該第二輸入電壓間的該差異的絕對值增大時，該第三電流被降低。

10.如權利要求9所述的軌至軌運算放大器，其中：

該下側電流調整電路還包括：

下側補償電流源，用以作為該下側偏置電流的下限。