[發明專利]適于寬輸入范圍應用的跨導運算放大器

有效

• 申請號: 201610036854.4
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106992755B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 何儀修
• 申請（專利權）人: 晶豪科技股份有限公司
• 主分類號: H03F1/48
• 分類號: H03F1/48;H03F3/45
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種適于寬輸入范圍應用的跨導運算放大器，其包括輸入級電路、電流鏡電路與電壓閂鎖對。輸入級電路包括輸入晶體管對與偏壓晶體管對，輸入晶體管對通過輸入級電路內部的兩端點電連接偏壓晶體管對。電流鏡電路的第一偏壓端與第二偏壓端分別電連接兩端點。電壓閂鎖對具有第一閂鎖電路與第二閂鎖電路，第一閂鎖電路與所述第二閂鎖電路電連接至一接地端或一系統電壓端，電連接偏壓晶體管對，與分別電連接兩端點。第一閂鎖電路與第二閂鎖電路用以將兩端點上的電壓閂鎖在特定電壓，或使兩端點上的電壓彼此相同。

技術領域

本發明涉及一種跨導運算放大器(Operational Transconductance Amplifier，OTA)，且特別是涉及一種適于寬輸入范圍應用的跨導運算放大器，其中寬輸入范圍應用例如包括發光二極管驅動器的應用。

背景技術

針對切換式發光二極管設備來說，其需要發光二極管驅動器產生脈波寬度調變信號來驅動。用以產生脈波寬度調變信號的脈波寬度調變器會具有一個跨導運算放大器，并且跨導運算放大器放大參考電壓與依據發光二極管回授電流產生的回授電壓之間的誤差信號，從而使脈波寬度調變器調整脈波寬度調變信號的責任區間的時間(period of dutycycle)。

請參照圖1，圖1是傳統的跨導運算放大器的電路示意圖。如圖1所示，跨導運算放大器1包括輸入級電路10與電流鏡電路12，其中輸入級電路10電連接電流鏡電路12。輸入級電路10通過輸入晶體管對接收第一輸入電壓CS(例如，由依發光二極管回授電流產生的回授電壓)與第二輸入電壓VREF(例如為參考電壓)，以根據第二輸入電壓VREF與第一輸入電壓CS之間的電壓差異改變其施加于電流鏡電路12上的偏壓，也就是端點aa、bb上的電壓作為偏壓提供給電流鏡電路12，從而使得電流鏡電路12的輸出信號COMP(例如，參考電壓與依據發光二極管回授電流產生的回授電壓之間的誤差信號)。

進一步地說，輸入級電路10包括電流源S、輸入晶體管對與偏壓晶體管對，其中輸入晶體管對由兩個P型晶體管MP1、MP2組成，以及偏壓晶體管對由兩個N型晶體管MN1、MN2組成。電流源S的輸出端電連接P型晶體管MP1、MP2的源極端，P型晶體管MP1、MP2的柵極端分別接收第一輸入電壓CS與第二輸入電壓VREF，P型晶體管MP1、MP2的漏極端分別電性輸入級電路10的兩個內部的端點aa與bb。N型晶體管MN1的漏極端電連接N型晶體管MN1的柵極端與電流鏡電路12的第一偏壓端，并通過端點aa電連接P型晶體管MP1的漏極端。N型晶體管MN2的漏極端電連接N型晶體管MN2的柵極端與電流鏡電路12的第二偏壓端，并通過端點bb電連接P型晶體管MP2的漏極端。N型晶體管MN1、MN2的源極端則電連接至接地端GND。

電流鏡電路12包括P型晶體管MP3、MP4與N型晶體管MN5、MN6。P型晶體管MP3、MP4的柵極端彼此電連接，且P型晶體管MP3、MP4的源極端電連接系統電壓端VDD。P型晶體管MP3的漏極端電連接P型晶體管MP3的柵極端與N型晶體管MN5的漏極端，P型晶體管MP4的漏極端電連接N型晶體管MN6的漏極端。N型晶體管MN5、MN6的柵極端分別電連接N型晶體管MN1、MN2的柵極端，以分別作為電流鏡電路12的第一偏壓端與第二偏壓端。N型晶體管MN5、MN6的源極端則電連接至接地端GND。