[發明專利]一種新型超寬帶運算放大器

在審

• 申請號: 201910576998.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110350880A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 劉馬良;張晨曦;孫文博;朱樟明;楊銀堂
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03F3/68
• 分類號: H03F3/68;H03F3/26;H03F3/45;H03F1/26;H03F1/42;H03F1/02
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 張捷

本發明屬于集成電路領域，具體涉及一種新型超寬帶運算放大器，包括：差分信號輸出端、推挽反相放大器和自舉增益放大器；推挽反相放大器與差分輸入端連接；自舉增益放大器與推挽反相放大器的輸出端連接。本發明采用的是差分輸入端、推挽反相放大器、自舉增益放大器，傳統的差分輸入可以抑制共模噪聲的影響，推挽反相放大器可以實現全擺幅輸出，為下一級提供更高的輸入擺幅，并且該結構還有帶寬大的優點，組成兩級運放更容易使次極點與主極點遠離，可以避免補償電路的使用，最大化的利用帶寬；本申請中使用的自舉增益放大器擴展了運放的帶寬、降低了功耗、減小了偏置電路、節省了芯片面積。

技術領域

本發明屬于集成電路領域，具體涉及一種新型超寬帶運算放大器。

背景技術

運算放大器是高速高精度流水線模數轉換器的關鍵模塊，隨著模數轉換器采樣頻率逐漸升高，對運放的帶寬提出了越來越高的要求。隨著集成電路工藝的發展，特征尺寸不斷減小對擴展運放的帶寬起到了十分積極的作用，但是所帶來增益的降低就需要采用兩級放大等措施來解決。然而傳統的兩級放大電路會帶來頻率特性的惡化，導致必須加入補償電容來使運放達到穩定同時這也縮減了運放的帶寬。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種新型超寬帶運算放大器。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種新型超寬帶運算放大器，包括：差分信號輸出端、推挽反相放大器和自舉增益放大器；

所述推挽反相放大器的輸入端與所述差分信號輸出端連接；所述自舉增益放大器的輸入端與所述推挽反相放大器的輸出端連接。

在本發明的一個實施例中，所述推挽反相放大器包括第一共模反饋電路VFB1、第一電源端VDD1、PMOS管PM0、PMOS管PM1、PMOS管PM2、NMOS管NM0和NMOS管NM1；

所述PMOS管PM1的柵極與所述NMOS管NM0的柵極連接，所述PMOS管PM1的柵極和所述NMOS管NM0的柵極均連接所述差分信號輸出端，所述PMOS管PM1的漏極與所述NMOS管NM0的漏極連接交點作為推挽反相放大器的第一差分輸出端VOUT_1，所述NMOS管NM0的源極與所述NMOS管NM1的源極均接地GND，所述PMOS管PM1的源極與所述PMOS管PM2的源極連接，所述PMOS管PM1的源極與所述PMOS管PM2的源極均連接所述PMOS管PM0的漏極，所述PMOS管PM0的源極連接所述第一電源端VDD，所述PMOS管PM0的柵極與所述第一共模反饋電路VFB1的輸出端連接；所述PMOS管PM2的漏極與所述NMOS管NM1的漏極連接，并且所述PMOS管PM2的漏極與所述NMOS管NM1的漏極連接交點作為所述推挽反相放大器的第二差分輸出端VOUT_2，所述PMOS管PM2的柵極與所述NMOS管NM1的柵極連接，并且所述PMOS管PM2的柵極與所述NMOS管NM1的柵極均連接所述差分信號輸出端；所述第一共模反饋電路VFB1的第一差分輸入端與所述第一差分輸出端VOUT_1連接，所述第一共模反饋電路VFB1的第二差分輸入端與所述第二差分輸出端VOUT_2連接。

在本發明的一個實施例中，所述自舉增益放大器包括：第二電源端VDD2、第二共模反饋電路VFB2、偏置電壓輸出端VB、輔助運放INVP、輔助運放INVN、PMOS管PM3、PMOS管PM4、PMOS管PM5、PMOS管PM6、PMOS管PM7、NMOS管NM2、NMOS管NM3、NMOS管NM4、NMOS管NM5；

所述PMOS管PM7的柵極與所述第二共模反饋電路VFB2的輸出端連接，所述PMOS管PM7的源極與所述第二電源端VDD2連接，所述PMOS管PM7的漏極分別連接所述PMOS管PM5的源極和所述PMOS管PM6的源極；