[實(shí)用新型]自偏置運(yùn)算放大電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120355708.0
• 申請(qǐng)日: 2011-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN202261180U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范方平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/45
• 分類號(hào): H03F3/45
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)算放大電路，尤指一種具有精確輸出擺幅的自偏置運(yùn)算放大電路。

背景技術(shù)

請(qǐng)參閱圖1，圖1為現(xiàn)有的運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)，假設(shè)R11=R22=Rdd，為了得到精確的輸出擺幅Vpp1=（VOUT1+）-（VOUT1-），必須首先產(chǎn)生一個(gè)精確的電流Id1=Vpp1/Rdd，為了產(chǎn)生這個(gè)電流，一般需要使用一個(gè)基準(zhǔn)電壓VREF1除以一個(gè)電阻，即得到電流Ib1=VREF1/R33，然后通過(guò)鏡像得到Id1=N*Ib1，其中N代表鏡像比。

該基準(zhǔn)電壓VREF1通過(guò)比較器CMP1強(qiáng)制電壓VFB與其相等，從而得到流過(guò)電阻R33的電流值為I33=VREF1/R33=Ib1，即流過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管MP的電流為Ib，假設(shè)場(chǎng)效應(yīng)管MP1與場(chǎng)效應(yīng)管MP2的鏡像比為N，則可以得到Id1=N*Ib1。為了保證電流Ib1精確，通常需要使用片外電阻，這樣將導(dǎo)致浪費(fèi)很大的面積，同時(shí)由于電阻R11與電阻R22存在工藝角偏差，會(huì)導(dǎo)致輸出擺幅Vpp1最大有±20%的偏差，當(dāng)然，也可將電阻R33和電阻R11、電阻R22在版圖上進(jìn)行匹配，從而消除此偏差，但是電阻R33和電阻R11、電阻R22的精確匹配會(huì)增大版圖設(shè)計(jì)的難度且浪費(fèi)面積，同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管MP1和場(chǎng)效應(yīng)管MP2鏡像也會(huì)產(chǎn)生偏差。

由以上分析可知，現(xiàn)有的運(yùn)算放大器結(jié)構(gòu)通常需要產(chǎn)生一個(gè)精確的恒溫偏置電流，以得到精確的輸出擺幅，而產(chǎn)生一個(gè)精確的恒溫偏置電流，會(huì)增大版圖設(shè)計(jì)的難度，浪費(fèi)很大的面積。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種具有精確輸出擺幅的自偏置運(yùn)算放大電路。

一種自偏置運(yùn)算放大電路，所述自偏置運(yùn)算放大電路包括一控制子電路及一與所述控制子電路相連的偏置子電路，所述控制子電路包括一第一輸入端、一第二輸入端、一與所述偏置子電路相連的第一場(chǎng)效應(yīng)管、一與所述第一輸入端相連的第二場(chǎng)效應(yīng)管、一與所述第二輸入端相連的第三場(chǎng)效應(yīng)管、一與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管相連的第一輸出端、一與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管相連的第二輸出端、一與所述第一輸出端相連的第一電阻及一與所述第二輸出端相連的第二電阻，所述偏置子電路包括一參考電壓端、一連接于所述參考電壓端與所述控制子電路之間的比較器、一連接于所述比較器與所述第二輸出端之間的第三電阻及一連接于所述比較器與所述第一輸出端之間的第四電阻。

優(yōu)選地，所述比較器的一正相輸入端與所述第三電阻的一端及所述第四電阻的一端相連，所述比較器的一反相輸入端與所述參考電壓端相連，所述比較器的一輸出端與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連。

優(yōu)選地，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)與所述電源端相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)及所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)相連。

優(yōu)選地，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第一輸入端相連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第三電阻的另一端、所述第二電阻的一端及所述第二輸出端相連。

優(yōu)選地，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第二輸入端相連，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第四電阻的另一端、所述第一電阻的一端及所述第一輸出端相連。

優(yōu)選地，所述第一電阻與所述第二電阻的另一端共同連接一接地端。

相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型自偏置運(yùn)算放大電路不受工藝和溫度的影響，無(wú)需額外提供精確的恒溫偏置電流，通過(guò)調(diào)節(jié)參考電壓端的參考電壓便可精確地確定輸出擺幅，設(shè)計(jì)成本大大降低。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的運(yùn)算放大器的電路圖。

圖2為本實(shí)用新型自偏置運(yùn)算放大電路較佳實(shí)施方式的系統(tǒng)框圖。

圖3為本實(shí)用新型自偏置運(yùn)算放大電路較佳實(shí)施方式的電路圖。

具體實(shí)施方式