[發明專利]一種基于調節有源負載的低失調運算放大器

在審

• 申請號: 201710453918.5
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107346960A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 王紅義;朱奧麟;徐延超;周罡;曹燦
• 申請（專利權）人: 西安華泰半導體科技有限公司
• 主分類號: H03F1/34
• 分類號: H03F1/34;H03F3/45;H03G1/00;H03G3/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于調節有源負載的低失調運算放大器，其特征在于，包括運算放大器模塊、比較器模塊、邏輯控制單元和四位逐次逼近寄存器；比較器模塊同相輸入端接運算放大器模塊的檢測電壓Vdec，反相輸入端接VDD/2；邏輯控制單元的輸入端接比較器模塊的輸出端；四位逐次逼近比較寄存器連接邏輯控制單元的輸出端，四位逐次逼近比較寄存器的輸出端口為a0、a1、a2和a3四個端口，用來調整串聯在有源負載一邊的晶體管的數目；

運算放大器模塊分為三個部分：增益級、檢測級和輸出級；

增益級包括PMOS晶體管MP101、PMOS晶體管MP102、NMOS晶體管MN101、NMOS晶體管MN102、NMOS晶體管MN105、NMOS晶體管MN106、NMOS晶體管MN107、NMOS晶體管MN108、電流源Ib101、開關k101、開關k102、開關k104、開關a101、開關a102、開關a103、開關a104；同相輸入端經k104接PMOS晶體管MP102的柵極，反相輸入端經k101接PMOS晶體管MP101的柵極，開關k102一端接同相輸入端，另一端接PMOS晶體管MP101的柵極；PMOS晶體管MP101與PMOS晶體管MP102為運放的輸入管，其源極相連，接偏置電流源Ib101的一端，電流源Ib101的另一端接電源VDD；NMOS晶體管MN101與NMOS晶體管MN102構成電流鏡負載；NMOS晶體管MN101為電流鏡的源頭，其漏極與PMOS晶體管MP101的漏極相連，且源極接地；NMOS晶體管MN102的漏極與PMOS晶體管MP102的漏極相連，同時NMOS晶體管MN102的漏極也為增益級的輸出端；NMOS晶體管MN102的柵極接NMOS晶體管MN101的漏極；NMOS晶體管MN105、NMOS晶體管MN106、NMOS晶體管MN107、NMOS晶體管MN108的柵極相連，接NMOS晶體管MN101的柵極，并且以源漏相接的方式串聯；NMOS晶體管MN105的漏極接NMOS晶體管MN102的源級，NMOS晶體管MN108的源極接地；開關a101并聯在NMOS晶體管MN105的源漏兩端，開關a102并聯在NMOS晶體管MN106的源漏兩端，開關a103并聯在NMOS晶體管MN106的源漏兩端，開關a104并聯在NMOS晶體管MN107的源漏兩端；

檢測級包括NMOS晶體管MN103和電流源Ib102；增益級的輸出端接NMOS晶體管MN103的柵極，即NMOS晶體管MN102的漏極與NMOS晶體管MN103柵極相連；NMOS晶體管MN103由電流源Ib102提供偏置，其漏極接電流源Ib102的一端，且源極接地；電流源Ib102的另一端接電源VDD；NMOS晶體管MN103的漏極輸出電壓信號Vdec；

輸出級包括NMOS晶體管MN104、電流源Ib103、開關k103、開關k105和電容C101；NMOS晶體管MN104的柵極經開關k105接增益級放大器的輸出端，即NMOS晶體管MN102的漏極接開關k105的一端，開關k105的另一端與NMOS晶體管MN104的柵極相連；NMOS晶體管MN104漏極為輸出端VOUT，其源極接地；電流源Ib103用來偏置NMOS晶體管MN104，一端接NMOS晶體管MN104的漏極，另一端接電源VDD；電容C101為彌勒補償電容，一端接NMOS晶體管MN104的漏極，另一端接NMOS晶體管MN104的柵極；開關k103一端接NMOS晶體管MN104的柵極，另一端接地。