[發明專利]帶有預放大器且互補輸入的循環折疊跨導運算放大器

無效

• 申請號: 201010621165.2
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102035486A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 魏琦;程華斌;楊華中
• 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

技術領域

本發明屬于微電子學與固體電子學領域的超大規模集成電路設計，涉及一種新型跨導放大器電路，可以用于模數轉換電路，濾波器等模擬信號處理電路的設計。

背景技術

本發明涉及諸如高速模數轉換器等高性能開關電容電路中高速跨導運算放大器的設計。運算放大器是很多模擬電路最重要的模塊之一，廣泛應用于模數轉換電路，濾波器等模擬信號處理電路中。通常決定了高性能開關電容電路能夠達到的精度、速度和功耗等指標。在開關電容電路中，負載通常為純電容性質，此時單級運算跨導放大器OTA優于多級的運算放大器。因此，傳統的折疊式OTA放大器獲得了廣泛的應用。但是，傳統的折疊式OTA具有速度慢、功耗大等缺點。

針對上述情況，本發明提出了一種帶有預放大器且互補輸入的循環折疊運算跨導放大器。

發明內容

為了克服現有折疊式OTA速度慢、功耗大的不足，本發明設計了帶有預放大器的互補輸入的循環折疊運算跨導放大器。本發明目的在于提高OTA的單位增益帶寬GBW，以提高運算放大器的工作速度，并降低OTA的功耗。使用本發明，可以提高諸如高性能模數轉換器、濾波器等高性能開關電容的速度，或者降低功耗。

本發明的特征在于

含有：預放大器電路，P型互補輸入電路及其所連接的偏置電壓晶體管對部分、N型偏置尾電流晶體管部分和共源共柵晶體管對部分，N型互補輸入電路及其所連接的N型偏置電壓晶體管部分、P型偏置尾電流晶體管部分和公園貢山晶體管對部分，其中：

預放大器電路，含有：第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4以及第五NMOS管N5，其中：

所述第五NMOS管N5的源級接地，柵極接N型第一偏置電壓Vbn1；

所述第一NMOS管N1的柵極和第二NMOS管N2的柵極依次各自接全差分信號VINN和VINP，該第一NMOS管N1、第二NMOS管N2的源級彼此相連后再接所述第五NMOS管N5的柵極；

所述第三NMOS管N3、第四NMOS管N4彼此柵極相連后接N型第零偏置電壓Vbn0，彼此漏極相連后接電源VDD，該第三NMOS管N3的源級與第一NMOS管N1的漏極相連，該第四NMOS管N4的源級與該第二NMOS管N4的漏極相連；

P型互補輸入支路，含有：第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3和第四PMOS管P4，該第一PMOS管P1和第二PMOS管P2的柵極互連后接所述第二NMOS管N2的漏極，該第三PMOS管P3和第四PMOS管P4的柵極互連后接第一NMOS管N1的漏極；

所述與P型互補輸入支路相連的P型偏置電壓晶體管部分，另第五PMOS管P5的源級接所述電源電壓VDD，柵極接P型第一偏置電壓Vbp1，而漏極與所述第一到第四共四個PMOS管P1，P2，P3，P4的源級相連；

與所述P型互補支路相連的N型偏置電流晶體管部分，含有：第六NMOS管N6、第七NMOS管N7、第八NMOS管N8和第九NMOS管N9，其中，所述第六到第九NMOS管N6，N7，N8，N9的源級互連接地，所述第六到第七共兩個NMOS管N6，N7的柵極互連后接所述第三PMOS管P3的漏極，所述第八、第九兩個NMOS管N8，N9的柵極互連后接所述第二PMOS管P2的漏極，所述第六NMOS管N6的漏極接第一PMOS管P1的漏極，所述第九NMOS管N9的漏極接第四PMOS管P4的漏極；