[發明專利]一種帶有溫度補償的射隨輸出電路

有效

• 申請號: 201611169004.8
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106788283B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 江帆;薛道均;楊奇
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F3/45
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

一種帶有溫度補償的射隨輸出電路，涉及射隨輸出電路領域，包括差分放大單元和射隨輸出單元，差分放大單元的輸出連接射隨輸出單元的輸入，差分放大單元用于放大輸入信號，射隨輸出單元用于驅動下一級電路，還包括溫度補償單元，用于調節差分放大單元的共模電平，通過調節正溫度系數電流以及其流過的電阻大小，使通過該電阻的正溫度系數電壓與射隨輸出單元的負溫度系數電壓相抵消。本發明實現共模電平在不同溫度下的穩定輸出，保證驅動性能和下級電路的電壓裕度。

技術領域

本發明涉及射隨輸出電路領域，具體來講涉及一種帶有溫度補償的射隨輸出電路。

背景技術

實際電路設計中，為了獲得高速、大功率驅動能力，通常采用射隨輸出電路。常規的射隨輸出電路如圖1所示，其包括差分放大器，差分放大器級聯射隨輸出結構驅動下一級，該電路具有簡單、高效的特點。

如圖1所示，由于帶寬、驅動能力、增益等功能需求，差分放大器和射隨輸出電路的電流是由帶隙基準產生的電壓Vbias控制，確保其電流隨溫度不變。晶體管Q3的電流是跟溫度無關的電流I0(圖未示)，因此輸出信號Voutp1和Voutn1的共模電平為：VCC-R1*I0/2，跟溫度無關。單個輸出晶體管Q4和輸出晶體管Q6的基極發射極電壓Vbe是負溫度系數，因此最終輸出信號是Voutp2和Voutn2共模電平的正溫度系數，為VCC-R1*I0/2-Vbe，共模電平隨著溫度升高共模電壓升高。

尤其是在-25℃～125℃范圍內，晶體管Q4和晶體管Q6的基極-發射極電壓的變化范圍高達200mV，導致最終輸出信號共模電平會隨著溫度的變化而大幅改變，這大大影響了驅動性能和下級電路的電壓裕度，在電源電壓較低時，電壓裕度會更低。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種帶有溫度補償的射隨輸出電路，實現共模電平在不同溫度下的穩定輸出，保證驅動性能和下級電路的電壓裕度。

為達到以上目的，本發明采取一種帶有溫度補償的射隨輸出電路，包括差分放大單元和射隨輸出單元，差分放大單元的輸出連接射隨輸出單元的輸入，差分放大單元用于放大輸入信號，射隨輸出單元用于驅動下一級電路；還包括溫度補償單元，用于調節差分放大單元的共模電平，通過調節正溫度系數電流以及其流過的電阻大小，使通過該電阻的正溫度系數電壓與射隨輸出單元的負溫度系數電壓相抵消。

在上述技術方案的基礎上，所述溫度補償單元包括：第八NPN晶體管、第九NPN晶體管、第六電阻、第七電阻，其中第八NPN晶體管的發射極和第七電阻連接，第七電阻的另一端接地；第八NPN晶體管的基極連接第一偏置電壓，第八NPN晶體管的集電極和第九NPN晶體管的發射極連接；第九NPN晶體管的基極和集電極連接在一起，然后和第六電阻連接，第六電阻的另外一端連接電源電壓。

在上述技術方案的基礎上，所述溫度補償單元還包括一個和第六電阻并聯的電容。

在上述技術方案的基礎上，所述差分放大單元包括：第一NPN晶體管、第二NPN晶體管、第三NPN晶體管、第一電阻、第二電阻和第三電阻，第一NPN晶體管的基極連接第一差分輸入信號，第一NPN晶體管的集電極連接第一電阻形成第一輸出信號；第二NPN晶體管的基極連接第二差分輸入信號，第二NPN晶體管的集電極連接第二電阻形成第二輸出信號；第一NPN晶體管的發射極和第二NPN晶體管的發射極連接，再一起連接至第三NPN晶體管的集電極，第三NPN晶體管的基極接第二偏置電壓；第一電阻和第二電阻的另外一端共同連接第六電阻，第三NPN晶體管連接第三電阻，第三電阻的另外一端接地。