[發(fā)明專利]一種模擬緩沖器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710314916.8
• 申請日: 2017-05-07
• 公開（公告）號: CN107168434A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 長沙方星騰電子科技有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于半導體集成電路技術領域領域，具體涉及一種模擬緩沖器。

背景技術

模擬緩沖器電路即電壓跟隨器，是實現(xiàn)輸出電壓跟隨輸入電壓變化的一類電子元件。也就是說電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)接近1。在電路中，模擬緩存器一般作緩沖級或隔離級。因為電壓放大器的輸出阻抗一般比較高，通常在幾千歐姆到幾十歐姆。如果后級的輸入阻抗比較小，那么信號就會有相當?shù)牟糠謸p耗在前級的輸出電阻中。這時就需要電壓跟隨器進行緩沖，起到承上啟下的作用。

傳統(tǒng)的模擬緩沖器電路，用運算放大器以負反饋方式連接，構成單位增益放大器，用于驅動負載，從而保證輸出信號不受負載的影響。但是由運放構成的模擬緩沖器，結構復雜，大大增加了系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有模擬緩沖器結構復雜、成本高的技術問題，本發(fā)明提供了一種結構簡單的模擬緩沖器。

本發(fā)明的模擬緩沖器包括：第一晶體管Q1、第二晶體管Q2、第三晶體管Q3、第四晶體管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3。第一晶體管Q1的基極連接輸入U_in，集電極連接輸出U_out，發(fā)射極連接第二晶體管Q2的基極和第一電阻R1的一端；第一電阻R1的另一端接電源；第二晶體管Q2的集電極接電源，發(fā)射極接輸出U_out；第三電阻R3一端接輸入U_in，另一端接輸出U_out；第三晶體管Q3的基極接輸入U_in，集電極接輸出U_out，發(fā)射極接第二電阻R2的一端和第四晶體管Q4的基極；第二電阻R2的另一端接地；第四晶體管Q4的集電極接地，發(fā)射極接輸出U_out。

本發(fā)明的模擬緩沖器，有兩條路徑對輸入和輸出電壓的關系進行控制。其通過第一晶體管Q1將輸入電壓提升了一個pn結電壓V_BE，再通過第二晶體管Q2降低一個pn結電壓V_BE輸出。同時，其通過第三晶體管Q3降低一個pn結電壓V_BE，再通過第四晶體管Q4提升一個pn結電壓V_BE輸出，利用晶體管的寄生二極管效應，本發(fā)明的緩沖器實現(xiàn)了輸出電壓對輸入電壓的完全跟隨，結構簡單，響應速度快。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施方式提供的模擬緩沖器電路結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

傳統(tǒng)的模擬緩沖器電路，均采用運算放大器以負反饋方式連接。由于運算放大器構成的模擬緩沖器結構復雜，從而造成較高的成本。

本發(fā)明采用另外一種研發(fā)思路，采用晶體管及電阻構成模擬緩沖器，達到降低了系統(tǒng)成本。

如圖1所示，為本發(fā)明提供的模擬緩沖器，包括：第一晶體管Q1、第二晶體管Q2、第三晶體管Q3、第四晶體管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3。第一晶體管Q1的基極連接輸入U_in，集電極連接輸出U_out，發(fā)射極連接第二晶體管Q2的基極和第一電阻R1的一端；第一電阻R1的另一端接電源；第二晶體管Q2的集電極接電源，發(fā)射極接輸出U_out；第三電阻R3一端接輸入U_in，另一端接輸出U_out；第三晶體管Q3的基極接輸入U_in，集電極接輸出U_out，發(fā)射極接第二電阻R2的一端和第四晶體管Q4的基極；第二電阻R2的另一端接地；第四晶體管Q4的集電極接地，發(fā)射極接輸出U_out。

本發(fā)明的模擬緩沖器，有兩條路徑對輸入和輸出電壓的關系進行控制。其通過第一晶體管Q1將輸入電壓提升了一個pn結電壓V_BE，再通過第二晶體管Q2降低一個pn結電壓V_BE輸出。同時，其通過第三晶體管Q3降低一個pn結電壓V_BE，再通過第四晶體管Q4提升一個pn結電壓V_BE輸出，利用晶體管的寄生二極管效應，本發(fā)明的緩沖器實現(xiàn)了輸出電壓對輸入電壓的完全跟隨，結構簡單，響應速度快。

應當理解的是，本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。此外，本發(fā)明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。