[實(shí)用新型]CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路、芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720789517.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN206835055U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶海;宋登明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市海芯微納電子科技有限公司;成都信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F3/45
• 分類號(hào): H03F3/45;H03F3/16
• 代理公司: 北京華智則銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11573
• 代理人: 陳向敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路、芯片。

背景技術(shù)

在集成電路設(shè)計(jì)中，運(yùn)算放大器是搭建復(fù)雜電路和擴(kuò)充電路功能不可或缺的電路結(jié)構(gòu)，高性能的運(yùn)算放大器更是目前很多設(shè)計(jì)人員的研究方向。

然而，運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)之間是相互制約的，往往在提高增益的同時(shí)，避免不了要犧牲一部分頻率特性，同時(shí)，其輸出阻抗往往也不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路、芯片。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路，包括帶隙基準(zhǔn)源電路、第一級(jí)運(yùn)算放大電路、偏置電路、反相器電路和第二級(jí)運(yùn)算放大電路，其中，所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路采用折疊式共源共柵放大器結(jié)構(gòu)，所述偏置電路采用NMOS管和電阻串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，所述第二級(jí)運(yùn)算放大電路采用以NMOS管作為輸入的電流源負(fù)載共源級(jí)放大器；

所述帶隙基準(zhǔn)源電路與所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路連接，用于向所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路提供與絕對(duì)溫度成比例的電流；

所述偏置電路分別向與其連接的所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路和所述反相器電路提供偏置電壓；

所述反相電路與所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路的輸出端連接，用于將所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路輸出的雙端信號(hào)轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)，并將所述單端信號(hào)輸出至所述第二級(jí)運(yùn)算放大電路。

進(jìn)一步的，所述與絕對(duì)溫度成比例的電流，由所述帶隙基準(zhǔn)源電路中的三極管產(chǎn)生的具有正溫度系數(shù)電流流經(jīng)由PMOS管構(gòu)成的電流鏡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。

進(jìn)一步的，所述反相器電路采用PMOS管作為輸入端。

進(jìn)一步的，所述第二級(jí)運(yùn)算放大電路采用NMOS管作為輸入端。

另一方面，提供了一種芯片，包括芯片本體和所述的CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

第一運(yùn)算放大電路采用折疊式共源共柵運(yùn)算放大器，獲得足夠大的開環(huán)增益，進(jìn)而具有非常好的頻率特性和高的輸出阻抗，同時(shí)，利用帶隙基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)為后級(jí)電路提供穩(wěn)定的輸入信號(hào)，進(jìn)而保證后級(jí)電路正常工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種帶隙基準(zhǔn)源電路圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種第一級(jí)運(yùn)算放大電路圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種偏置電路圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種反相器電路圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種第二級(jí)運(yùn)算放大電路圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路的增益與相位曲線。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大電路，參見圖1，包括帶隙基準(zhǔn)源電路10、第一級(jí)運(yùn)算放大電路20、偏置電路30、反相器電路40和第二級(jí)運(yùn)算放大電路50，其中，所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路20采用折疊式共源共柵放大器結(jié)構(gòu)，所述偏置電路30采用NMOS管和電阻串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，所述第二級(jí)運(yùn)算放大電路50采用以NMOS管作為輸入的電流源負(fù)載共源級(jí)放大器；

所述帶隙基準(zhǔn)源電路10與所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路20連接，用于向所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路20提供與絕對(duì)溫度成比例的電流；

所述偏置電路30分別向與其連接的所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路20和所述反相器電路40提供偏置電壓；

所述反相電路與所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路20的輸出端連接，用于將所述第一級(jí)運(yùn)算放大電路20輸出的雙端信號(hào)轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)，并將所述單端信號(hào)輸出至所述第二級(jí)運(yùn)算放大電路50。

在本實(shí)施例中，所述與絕對(duì)溫度成比例的電流由所述帶隙基準(zhǔn)源電路10中的三極管產(chǎn)生的具有正溫度系數(shù)電流流經(jīng)由PMOS管構(gòu)成的電流鏡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。