[發(fā)明專利]一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510542163.7
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105162424B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉簾曦;羅勇;周逸陽;朱樟明;楊銀堂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03F1/34
• 分類號: H03F1/34;H03F3/45
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙)11368
• 代理人: 郭官厚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域中，特別涉及一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器。

背景技術(shù)

DC/DC轉(zhuǎn)換器中誤差放大器作為電壓環(huán)路重要的組成部分，其主要作用是完成整個電壓環(huán)路的補償，對于一個低功耗的DC-DC轉(zhuǎn)換器來說，誤差放大器的低功耗實現(xiàn)也就顯得特別重要。

傳統(tǒng)的誤差放大器電路如圖1所示，其是簡單的采用米勒補償?shù)亩夁\放，對于一個輸出電壓做電源的運算放大器來說，其由于電源的變化范圍較大會導(dǎo)致其在不同的電源電壓下靜態(tài)電流Iq變化大且由于其工作在飽和區(qū)，無法實現(xiàn)低功耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述靜態(tài)電流大且隨電源電壓的變化而變化的不足，提出一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器，滿足DC-DC轉(zhuǎn)換器的低功耗應(yīng)用要求。

技術(shù)方案：一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器，包括偏置電路模塊和采用局部源級負反饋的二級主運放模塊，

偏置電路模塊包含嵌位OPA運算放大器、PMOS管Mp4、PMOS管Mp8和NMOS管Mn5，嵌位OPA運算放大器的正向輸入端外接偏置電壓V_bias，嵌位OPA運算放大器的反向輸入端外接PMOS管Mp8的柵極；NMOS管Mn5的柵極連接嵌位OPA運算放大器的輸出端，NMOS管Mn5的源級連接PMOS管Mp8的源級，NMOS管Mn5的漏極連接PMOS管Mp4的漏極，PMOS管Mp8的漏極接地；

采用局部源級負反饋的二級主運放模塊包括PMOS管Mp1、PMOS管Mp2、PMOS管Mp3、PMOS管Mp5、PMOS管Mp6、PMOS管Mp9、NMOS管Mn1、NMOS管Mn2、NMOS管Mn3、NMOS管Mn4、電阻R1、電阻R2、電阻RS和米勒電容C1，PMOS管Mp3的柵極連接PMOS管Mp4的柵極，PMOS管Mp3的源級連接電源，PMOS管Mp3的漏極分別連接輸入管PMOS管Mp1、電阻RS一端，電阻RS的另一端連接PMOS管Mp2的源級，PMOS管Mp1柵極作為整個誤差放大器的正向輸入端，PMOS管Mp2的柵極作為整個誤差放大器的反向輸入端，

PMOS管Mp1的漏極連接NMOS管Mn1的漏極且作為嵌位OPA運算放大器的反向輸入端，PMOS管Mp2的漏極連接NMOS管Mn2的漏極，NMOS管Mn1的柵極連接NMOS管Mn2的柵極且作為嵌位OPA運算放大器的正向輸入端，NMOS管Mn2的漏極作為第一級的輸出連接至NMOS管Mn3的柵極，NMOS管Mn3的源級接電阻R1的一端，電阻R1的另一端接地，NMOS管Mn3的漏極反饋連接回輸入管PMOS管Mp2的源級形成局部源級負反饋結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明中一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器的一種優(yōu)選方案：嵌位OPA運算放大器包括PMOS管Mp7、PMOS管Mp10、NMOS管Mn8、NMOS管Mn6、NMOS管Mn7以及負載電容C_L,

PMOS管Mp7的源極、PMOS管Mp10的源極分別與電源相連，PMOS管Mp7的柵漏與PMOS管Mp10的柵極相連，NMOS管Mn8的漏極與PMOS管Mp7的漏極相連，NMOS管Mn6的漏極連接至PMOS管Mp10的漏極，NMOS管Mn8的柵極和NMOS管Mn6的柵極作為嵌位OPA運算放大器的輸入端嵌位住NMOS管Mn1的柵漏級，NMOS管Mn8的源級和NMOS管Mn6的源級相連，NMOS管Mn7的漏極分別與NMOS管Mn8的源級、NMOS管Mn6的源級相連，NMOS管Mn7的柵極連接NMOS管Mn8的柵極，NMOS管Mn8的柵極外接外部偏置V_bias，NMOS管Mn7的源級接地,負載電容C_L的一端接地，負載電容C_L的另一端連接NMOS管Mn6的漏極。

作為本發(fā)明中一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器的一種優(yōu)選方案：第一級的輸出連接第二級的輸入管NMOS管Mn4的柵極，NMOS管Mn4的源級接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接地，NMOS管Mn4的漏極連接PMOS管Mp5的柵極和PMOS管Mp6的漏極，PMOS管Mp6的漏極作為誤差放大器的輸出，PMOS管Mp5的源級分別連接PMOS管Mp9的漏極、PMOS管Mp6的柵極，PMOS管Mp5的漏極接地，PMOS管Mp9作為電流源，PMOS管Mp9的源級接電源，PMOS管Mp9的柵極接嵌位OPA運算放大器模塊中的NMOS管Mn7的柵極，PMOS管Mp6的源級接電源，PMOS管Mp6漏極接誤差放大器的輸出。

有益效果：本發(fā)明公開的一種低功耗線性跨導(dǎo)誤差放大器具有以下有益效果：