[發(fā)明專利]應用于運放轉(zhuǎn)換速率的增強電路

有效

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108259007B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 李寰;劉青鳳
• 申請（專利權）人: 思瑞浦微電子科技（蘇州）股份有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F3/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳忠輝

本發(fā)明揭示了一種應用于運放轉(zhuǎn)換速率的增強電路，所述運放為折疊式共射共基兩級運放，其特征在于：該增強電路包括上升沿增轉(zhuǎn)電路和下降沿增轉(zhuǎn)電路，且兩個增轉(zhuǎn)電路的正負輸入端分別與運放的正負輸入端相連，上升沿增轉(zhuǎn)電路的電流輸出端接入第一級運放的補償電容節(jié)點SRn，下降沿增轉(zhuǎn)電路的電流輸出端接入第二級運放的補償電容節(jié)點SRp。應用本發(fā)明該轉(zhuǎn)換速率的增強電路，利用輸入信號差值達到一定閥值產(chǎn)生slew電流控制補償電容的充放電電流，能有效增強運放的轉(zhuǎn)換效率，且在輸入信號差值小于閥值時對運放主體電路無影響，切實保障了折疊式共射共基兩級運放的全輸入域跟隨或響應能力。

技術領域

本發(fā)明涉及一種集成電路設計中運放性能提升設計，尤其涉及一種運放的轉(zhuǎn)換效率增強電路設計。

背景技術

運放是運算放大器的簡稱。在實際電路中，通常結合反饋網(wǎng)絡共同組成某種功能模塊。由于早期應用于模擬計算機中，用以實現(xiàn)數(shù)學運算，故得名“運算放大器”，此名稱一直延續(xù)至今。運放是一個從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實現(xiàn)，也可以實現(xiàn)在半導體芯片當中。隨著半導體技術的發(fā)展，如今絕大部分的運放是以單片的形式存在。現(xiàn)今運放的種類繁多，廣泛應用于幾乎所有的行業(yè)當中。

運放(operational amplifier，簡稱OPA）能對信號進行數(shù)學運算的放大電路。它曾是模擬計算機的基礎部件而得名。采用集成電路工藝制做的運算放大器，除保持了原有的很高的增益和輸入阻抗的特點之外，還具有精巧、廉價和可靈活使用等優(yōu)點，因而在有源濾波器、開關電容電路、數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器、直流信號放大、波形的產(chǎn)生和變換，以及信號處理等方面得到十分廣泛的應用。

如圖1所示的計算運放壓擺率框圖可見：轉(zhuǎn)換速率（slew rate）是衡量運算放大器速度的重要指標，反應了運算放大器對輸入信號的跟隨或響應能力。

在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中要求集成運算放大器的轉(zhuǎn)換速率SR一定要高,單位增益帶寬BWG一定要足夠大，像通用型集成運放是不能適合于高速應用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的轉(zhuǎn)換速率和寬的頻率響應。常見的運放有LM318、mA715等，其SR=50~70V/us，BWG20MHz。

如圖2所示現(xiàn)有一種轉(zhuǎn)換速率增強電路，其正負輸入端分別與運放的正負輸入端相連，根據(jù)輸入信號的差值產(chǎn)生slew電流信號控制運放輸入端尾電流源。若這類電路應用于折疊式cascode運放，極易使主體電路轉(zhuǎn)換進入死區(qū)，且對于轉(zhuǎn)換速率增強作用不明顯。

如圖3所示現(xiàn)有另一種轉(zhuǎn)換速率增強電路，其正負輸入端接于運放第一級輸出端，產(chǎn)生的控制電流信號Islew直接控制cascode級電流源電流。其不可避免地會對運放性能產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的旨在提出一種自適應增強電源抑制的線性穩(wěn)壓器，以滿足高精度系統(tǒng)設計的需求。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術解決方案是，應用于運放轉(zhuǎn)換速率的增強電路，所述運放為由NMOS管NM1、NM2、NM3、NM4、NM6和PMOS管PM1、PM2、PM3、PM4、PM5、PM6、PM7相接構成的折疊式共源共柵兩級運放，其中運放的輸入端由PM1、PM2共源相連于電流源，第一級運放由NM1、NM2、NM3、NM4相接構成，第二級運放由PM3、PM4、PM5、PM6相接構成，而PM7與第二級運放的PM3、PM4共源相連于VDD，NM6與第一級運放的NM3、NM4共源相連于VSS，PM7和NM6的共漏極為運放輸出，其特征在于：所述增強電路包括上升沿增轉(zhuǎn)電路和下降沿增轉(zhuǎn)電路，且兩個增轉(zhuǎn)電路的正負輸入端分別與運放的正負輸入端相連，上升沿增轉(zhuǎn)電路的電流輸出端接入第一級運放的補償電容節(jié)點SRn，下降沿增轉(zhuǎn)電路的電流輸出端接入第二級運放的補償電容節(jié)點SRp。