[發明專利]放大器

無效

• 申請號: 201210519995.3
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103036510A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 楊保頂
• 申請（專利權）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及集成電路領域，更具體地涉及一種放大器。

背景技術

運算放大器主要是對電信號進行運算與放大，因此在各電子器件中被廣泛地應用。眾所周知地，運算放大器的內部包括有多個場效應管，而且場效應管的載流子遷移率、閾值電壓等參數會隨溫度及工藝角的變化而不同，這將導致運算放大器的增益也隨著發生變化，即運算放大器的增益存在不穩定的隱患。在現有技術中，多采用增加負反饋網絡來減小工藝參數對增益的影響，但此種方式需要在電路中添加額外的器件，不僅使整個放大器結構復雜，而且不能完全避免工藝參數對增益的影響。

因此，有必要提供一種結構簡單，可以使放大器的增益不受遷移率、閾值電壓、溫度等工藝參數影響的放大器來克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種放大器，所述放大器結構簡單，而且具有穩定而精確的增益值，其增益不會隨溫度及工藝角的變化，保證了經放大器放大后信號的穩定性。

為實現上述目的，本發明提供了一種放大器，該放大器包括電流產生電路、電流鏡像電路及放大電路，所述電流產生電路包括第一場效應管、第二場效應管及第一電阻，所述第一場效應管分別與外部電源、所述第二場效應管及所述電流鏡像電路連接，所述第一電阻分別與所述外部電源及所述第二場效應管連接，所述第二場效應管還與所述電流鏡像電路連接，以將所述電流產生電路產生的電流輸入至所述電流鏡像電路，所述電流鏡像電路還分別與外部電源及所述放大電路連接，所述電流鏡像電路將所述電流產生電路輸出的電流鏡像放大2倍并輸入至所述放大電路，所述放大電路與外部信號輸入端及信號輸出端連接，且所述放大電路包括第三場效應管、第四場效應管及兩個負載電阻，所述第三場效應管、第四場效應管均分別和所述電流鏡像電路、外部信號輸入端、信號輸出端及一個負載電阻連接，所述第三場效應管和第四場效應管對外部信號輸入端輸入的信號進行放大，并通過所述信號輸出端輸出放大后的信號，且所述第二場效應管、第三場效應管及第四場效應管具有完全相同的參數特征。

較佳地，所述電流鏡像電路包括第五場效應管、第六場效應管、第七場效應管、第八場效應管及第九場效應管，所述第七場效應管的源極、所述第八場效應管源極及所述第九場效應管的源極接地，所述第七場效應管的漏極與所述第一場效應管的漏極和柵極連接，所述第八場效應管的柵極和漏極、第七場效應管的柵極及第九場效應管的柵極與所述第二場效應管的漏極連接，所述第九場效應管的漏極與所述第五場效應管的柵極和漏極及第六場效應管的柵極共同連接，所述第五場效應管、所述第六場效應管的源極均與所述外部電源連接，所述第六場效應管的漏極分別與所述第三場效應管的源極及所述第四場效應管的源極連接。

較佳地，所述第七場效應管與第八場效應管具有相同的寬長比，所述第九場效應管的寬長比為所述第八場效應管寬長比的2倍，所述第五場效應管與第六場效應管的寬長比相等。

較佳地，所述第七場效應管與第八場效應管具有相同的寬長比，所述第九場效應管的寬長比與所述第八場效應管寬長比相等，所述第六場效應管的寬長比為所述第五場效應管寬長比的2倍。

較佳地，所述第一場效應管的源極與所述外部電源連接，其柵極和漏極與所述第二場效應管的柵極共同連接，并與所述第七場效應管的漏極連接，所述第一電阻一端與外部電源連接，另一端與第二場效應管的源極連接，所述第二場效應管的漏極與所述第八場效應管的漏極連接。

較佳地，所述第二場效應管的寬長比為所述第一場效應管寬長比的N倍，N為整數，且N≥2。

較佳地，所述第三場效應管和第四場效應管的源極均與所述第六場效應管的漏極連接，所述第三場效應管的柵極與外部信號輸入端的正向輸入端連接，其漏極與一負載電阻的一端及信號輸出端的正向輸出端連接，所述第四場效應管的柵極與外部信號輸入端的反向輸入端連接，其漏極與另一負載電阻及信號輸出端的反向輸出端連接，且兩所述負載電阻的另一端均接地。

與現有技術相比，本發明的所述放大器由于所述電流鏡像電路將所述電流產生電路輸出的電流鏡像為2倍并輸入至所述放大電路，且所述第二場效應管與所述放大電路的第三場效應管及第四場效應管具有完全相同的參數特征，使得流過所述第二場效應管、第三場效應管及第四場效應管的電流值完全相同，三個場效應管的跨導也相同，從而由所述第三場效應管或第四場效應管的跨導與其漏極的負載電阻之積而得到的放大電路的增益為一個與場效應管跨導無關的量，因此本發明的放大器的增益是穩定而精的，增益不會隨溫度及工藝角的變化，保證了經放大器放大后信號的穩定性。