[發明專利]一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器、芯片及方法

有效

• 申請號: 202011089541.8
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112436811B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 陳榮盛;文明珠;徐煜明;李輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H03F3/04
• 分類號: H03F3/04;H03F1/02;H03F1/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: ?？玛?/td>

1.一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器，其特征在于，包括：

輔助放大器，包括兩個相互對稱的第一電路，所述第一電路采用兩級正反饋結構，包括第五晶體管、第七晶體管、第十一晶體管、第一放大單元和第二放大單元，所述第五晶體管的柵極作為運算放大器的輸入端，所述第五晶體管的漏極分別與所述第七晶體管的源極、所述第十一晶體管的漏極、所述第一放大單元的輸入端以及所述第二放大單元的輸入端連接，所述第一放大單元的輸出端與所述第七晶體管的柵極連接，所述第二放大單元的輸出端與所述第十一晶體管的柵極連接；

自舉增益提高放大器，包括兩個相互對稱的第二電路，所述第二電路包括第一晶體管、第二晶體管和自舉結構的電流源單元，所述第二晶體管的柵極與所述第五晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的漏極與所述電流源單元連接，所述第二晶體管的源極分別與所述第一晶體管的漏極和所述第五晶體管的柵極連接，所述第一晶體管的源極接地，所述第二晶體管的漏極作為運算放大器的輸出端。

2.根據權利要求1所述的一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器，其特征在于，所述電流源單元包括第三晶體管、第四晶體管和電容；

所述第四晶體管的柵極和漏極均連接至電源，所述第四晶體管的源極與所述第三晶體管的柵極連接，所述第三晶體管的漏極連接至電源，所述第三晶體管的源極與所述第二晶體管的漏極連接，所述電容并聯在所述第三晶體管的柵極與源極之間。

3.根據權利要求1所述的一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器，其特征在于，所述第一電路還包括第十晶體管、第十二晶體管和第十三晶體管；

所述第十晶體管的柵極與所述第五晶體管的漏極連接，所述第十晶體管的漏極分別與所述第十一晶體管的柵極和所述第十二晶體管的柵極連接，所述第十二晶體管的漏極與所述第十三晶體管的源極連接，所述第十三晶體管的柵極與漏極均連接至電源，所述第十晶體管、所述第十二晶體管和所述第十三晶體管構成第一放大單元，且所述第十二晶體管的漏極作為所述第一放大單元的輸出端，所述第十晶體管構成第二放大單元。

4.根據權利要求1所述的一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器，其特征在于，所述輔助放大器還包括第九晶體管和第十四晶體管，所述第九晶體管和所述第十四晶體管均作為電流源；

所述第九晶體管的漏極與所述第五晶體管的源極連接，所述第九晶體管的柵極連接至第一偏置電壓，所述第九晶體管的源極接地；

所述第十四晶體管的漏極分別與所述第十一晶體管的源極和第十二晶體管的源極連接，所述第十四晶體管的柵極連接至第二偏置電壓，所述第十四晶體管的源極接地。

5.根據權利要求4所述的一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器，其特征在于，所述第一晶體管的柵極連接至第一偏置電壓。

6.一種芯片，其特征在于，包括如權利要求1-5任一項所述一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器。

7.一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器的設計方法，應用于如權利要求1-5任一項所述一種基于金屬氧化物TFT的運算放大器，其特征在于，包括以下步驟：

獲取晶體管的工藝參數，根據所述工藝參數計算所有晶體管的寬長比；

通過調節偏置電壓的電壓值，以使所有的晶體管工作在飽和區；

對運算放大器進行仿真，并根據仿真結果優化調節晶體管的寬長比參數。