[發明專利]一種高電壓輸入的電壓跟隨器

無效

• 申請號: 201010152068.3
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101820255A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 楊維明;潘希武;楊武韜;吳國婧;張豪杰;楊道虹
• 申請（專利權）人: 湖北大學;武漢博而碩微電子有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 丁齊旭

技術領域

本發明涉及的是基本電子電路技術，特別是一種高電壓輸入的電壓跟隨器。?

背景技術

近年來，隨著電子工業的快速發展，電壓跟隨器在集成電路中的應用也越來越廣泛，電壓跟隨器一般做緩沖級及隔離級。因為電壓放大器的輸出阻抗一般比較高，通常要在幾千歐到幾十千歐，如果后級的輸入阻抗比較小，那么信號就會有相當部分損耗在前級的輸出電阻中。在這個時候就需要電壓跟隨器來從中進行緩沖，起到承上啟下的作用，應用電壓跟隨器的一個好處就是，提高了輸入阻抗，這樣，輸入電容的容量可以大幅度減小，為應用高品質的電容提供了前提保證。對于特點顯著且作用很大的電壓跟隨器也越來越得到重視，而一般的電壓跟隨器都是工作在低壓，小的輸入電壓范圍里。隨著集成電路的飛速發展，在某些時候低壓和小的輸入電壓范圍不能滿足電路的需要。所以，如何在高電壓輸入的情況下，實現對一個輸入范圍很寬的電壓進行跟蹤放大，是非常重要和迫切需要的。?

目前，在電子電路領域里，對于在低壓和小的輸入電壓范圍里工作的電壓比較器結構都已成熟，但是如何應用在高電壓和寬的電壓輸入范圍里面的電壓跟隨器還未能發現。例如中國專利200720008037.4和200710064681.8公開了幾種電壓跟隨器，它們都未能解決輸入高電壓大范圍的電壓跟隨問題。本發明是利?用如下圖(1)所示這樣一種特殊的電路結構，可以實現在高壓和很寬的輸入電壓范圍內，對輸入電壓進行精確的跟蹤，具體發明內容如下詳述。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種高電壓輸入的電壓跟隨器，此電壓跟隨器能夠在很寬的輸入電壓范圍內，對輸入電壓進行精確的跟蹤。?

本發明的電壓跟隨器由運放電路、輸入級、輸出級、鉗位電路和恒流源電路組成，在電路中由低壓場效應管M1，M2，M3，M4，M5，M9和M12構成標準的運放電路。耐高壓的NMOS高壓管M10為電壓跟隨器的輸出級。電壓跟隨器的輸入接在耐高壓的NMOS高壓管M11的柵極上，高壓管M10和M11的漏端均連接到高的電源電壓端VB，場效應管M6，M7，M8通過柵漏相連的方式用來鉗制如附圖1所示的1，2兩結點間的電位，電流源I₁，I₂，I₃為電路提供恒定的電流。?

當輸入電壓從0開始增大，在低于Vlow電壓+Vth_M11時，高壓管M11不會導通，又由于I₁＝60uA＞I₂＝40uA，因此，Vlow電壓基本為地。整個運放可以正常的工作。?

當輸入電壓高于Vlow電壓+Vth_M11時，高壓管M11導通，而高壓管M11導通前，它的漏端電壓VB很高，而源端電壓幾乎為零，所以M11開始導通，進入飽和區，這時它滿足電壓電流的平方率關系如下：?

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