[發明專利]互補輸入的循環折疊跨導運算放大器

無效

• 申請號: 200910242475.0
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN101741328A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 魏琦;喬飛;楊華中;汪蕙
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.互補輸入的循環折疊跨導運算放大器，其特征在于，含有N型和P型兩個互補輸入支路，以及其中每一個輸入支路所連接的偏置電壓晶體管部分、偏置尾電流晶體管部分和共源共柵晶體管對部分，其中：

P型互補輸入支路，含有：第一PMOS管(M1a)、第二PMOS管(M1b)、第三PMOS管(M2b)和第四PMOS管(M2a)，其中：第一PMOS管(M1a)的柵極、第二PMOS管(M1b)的柵極都與輸入的兩個全差分信號中的一個VINN差分信號相連，第三PMOS管(M2b)的柵極、第四PMOS管(M2a)的柵極都與所述輸入的兩個全差分信號中的另一個VINP差分信號相連；

兩個互相串連的第五PMOS晶體管(M31)和第六PMOS晶體管(M32)構成偏置電壓晶體管部分，其中：第五PMOS晶體管(M31)的柵極和第六PMOS晶體管(M32)的柵極相連后接第一偏置電壓(Vbp0)，第五PMOS晶體管(M31)的漏極同時與第一PMOS晶體管(M1a)的源極、第二PMOS晶體管(M1b)的源極、第三PMOS晶體管(M2b)的源極以及第四PMOS晶體管(M2a)的源極相連，第六PMOS晶體管(M32)的源極接電源電壓(VDD)，

第一NMOS管(M3a)、第二NMOS管(M3b)、第三NMOS管(M4b)、第四NMOS管(M4a)四個共地的NMOS管組成了所述P型互補輸入支路的偏置尾電流晶體管部分，其中：第一NMOS管(M3a)的柵極和第二NMOS管(M3b)的柵極相連后再與所述第三PMOS管(M2b)的漏極相連，第三NMOS管(M4b)的柵極與第四NMOS管(M4a)的柵極相連后再與所述第二PMOS管(M1b)的漏極相連；第五NMOS管(M5)、第六NMOS管(M6)、第七NMOS管(M11)、第八NMOS管(M12)這四個NMOS管共同構成了所述P型互補輸入支路的共源共柵晶體管對部分，其中：第五NMOS管(M5)的源極同時與所述第一PMOS管(M1a)的漏極、第一NMOS管(M3a)的漏極相連，第六NMOS管(M6)的源極同時與所述第四PMOS管(M2a)的漏極、第四NMOS管(M4a)的漏極連接，第七NMOS管(M11)的源極和所述第二NMOS管(M3b)的漏極相連，第八NMOS管(M12)的源極和所述第三NMOS管(M4b)的漏極相連，第七NMOS管(M11)的漏極和所屬第三PMOS管(M2b)的漏極相連，第八NMOS管(M12)的漏極和所述第二PMOS管(M1b)的漏極相連，第七NMOS管(M11)的柵極和第八NMOS管(M12)的柵極互連后接第二偏置電壓(Vbn2)，第五NMOS晶體管(M5)的柵極和第六NMOS晶體管(M6)的柵極相連后也接第二偏置電壓(Vbn2)；

N型互補輸入電路，含有：四個源極互連的NMOS晶體管：第九NMOS管(M14a)、第十NMOS管(M14b)、第十一NMOS管(M15b)、第十二NMOS管(M15a)，其中：第九NMOS管(M14a)、第十NMOS管(M14b)這兩個NMOS管的柵極都連接到所述兩個全差分輸入信號的一個差分信號(VINN)，第十一NMOS管(M15b)、第十二NMOS管(M15a)這兩個NMOS管的柵極都連接到所述兩個全差分輸入信號的另一個差分信號(VINP)；偏置電壓晶體管部分由第十三NMOS管(M13)構成，該第十三NMOS晶體管(M13)的源極接地，柵極接共模控制信號(VCMFB)，而漏極和所述四個NMOS管的源極相連，偏置尾電流晶體管部分由第七PMOS管(M9a)、第八PMOS管(M9b)、第九PMOS管(M10b)、第十PMOS管(M10a)這四個PMOS管構成，其中：所述第七至第十共四個PMOS管(M9a、M9b、M10b、M10a)的源極都連到所述電源電壓(VDD)；共源共柵晶體管對部分由第十一PMOS管(M7)、第十二PMOS管(M8)、第十三PMOS管(M16)、第十四PMOS管(M17)構成，其中：第十一PMOS管(M7)的柵極、第十二PMOS晶體管(M8)的柵極、第十三PMOS晶體管(M13)的柵極以及第十四PMOS晶體管(M17)的柵極都接第三偏置電壓(Vbp2)，第十一PMOS晶體管(M7)的源極同時和第七PMOS晶體管(M9a)的源極、第九NMOS晶體管(M14a)的漏極相連，第十二PMOS晶體管(M8)的源極同時和第十PMOS晶體管(M10a)的漏極、第十二NMOS晶體管(M15a)的漏極相連，

第十三PMOS管(M16)的漏極和第八PMOS管(M9b)的漏極相連，第十四PMOS管(M17)的源極同時和第九PMOS管(M10b)漏極相連，另外，第七PMOS晶體管(M9a)的柵極和第八PMOS晶體管(M9b)的柵極互連后再與第十三PMOS晶體管(M16)的漏極、第十一NMOS管(M15b)的漏極相連，第九PMOS晶體管(M10b)的柵極和第十PMOS晶體管(M10a)的柵極互連后再和第十四PMOS晶體管(M17)的漏極、第十NMOS晶體管(M14b)的漏極互連，

所述第十一PMOS管(M7)的漏極和第五NMOS管(M5)的漏極相連輸出差分信號(VOUTP)，第十二PMOS管(M8)和第六NMOS管(M6)的漏極相連，輸出另一個差分信號(VOUTN)，所述VOUTP和VOUTN這兩個差分信號共同構成全差分輸出。

2.根據權利要求1所述的互補輸入的循環折疊跨導運算放大器其特征在于，所述互補輸入的循環折疊跨導運算放大器還包含一個共模反饋電路，該共模反饋電路含有全差分輸出信號的輸入支路和共模反饋控制子電路，其中：

全差分輸出信號的輸入支路，是一個由電阻(R1)和電阻(R2)串接構成的串聯支路，電阻(R1)的非串聯端接所述輸出差分信號(VOUTN)，電阻(R2)的非串聯端接另一個輸出差分信號(VOUTP)，

共模反饋控制子電路，含有：第二十五PMOS管(M18)和兩條相互并聯的晶體管串接支路，其中：

第一條晶體管串接支路，由第十六PMOS管(M19)和第十四NMOS管(M21)串接而成，其中：第十六PMOS管(M19)的柵極接所述電阻(R1)和電阻(R2)的連接點，第十四NMOS管(M21)的柵極和漏極相連后接共模控制信號(VCMFB)，

第二條晶體串聯支路，由第十八PMOS管(M20)和第十五NMOS管(M22)串聯而成，其中，第十八PMOS管(M20)的柵極接共模輸入電壓(VCM)，第十五NMOS管(M22)的柵極和漏極相連，

所述第十四NMOS管(M21)和第十五NMOS管(M22)的源極共地，第十六PMOS管(M19)和第十七PMOS管(M20)各自的源極互連后接所述第十五PMOS晶體管(M18)的漏極，而后第十五PMOS晶體管(M18)的源極接電源電壓(VDD)。