[發明專利]半導體運算放大裝置和半導體感測裝置

有效

• 申請號: 202011142199.3
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN111969964B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 陳建章
• 申請（專利權）人: 杭州晶華微電子有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/45
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種半導體運算放大裝置，包括：

主運算放大電路，包括被配置為接收差分輸入信號的第一雙極結型晶體管和第二雙極結型晶體管，并且所述主運算放大電路被配置為對所述差分輸入信號進行放大以生成放大信號；以及

輸入電流補償電路，包括：

第三雙極結型晶體管；

鉗位運算放大器，具有耦合到所述第一雙極結型晶體管和所述第二雙極結型晶體管的發射極的非反向輸入端子、耦合到所述第三雙極結型晶體管的發射極的反向輸入端子、以及耦合到第一節點的輸出端子，并且所述鉗位運算放大器被配置為使所述第三雙極結型晶體管與所述第一雙極結型晶體管和所述第二雙極結型晶體管在相同的偏置下工作；

電流鏡，包括：

第四雙極結型晶體管，具有耦合到所述第一節點的發射極、耦合到第二節點的基極、以及耦合到所述第三雙極結型晶體管的基極的集電極；

第五雙極結型晶體管，具有耦合到所述第一節點的發射極、耦合到所述第二節點的基極、以及耦合到所述第一雙極結型晶體管的基極的集電極；以及

第六雙極結型晶體管，具有耦合到所述第一節點的發射極、耦合到所述第二節點的基極、以及耦合到所述第二雙極結型晶體管的基極的集電極，并且

所述電流鏡被配置為分別向所述第一雙極結型晶體管、所述第二雙極結型晶體管和所述第三雙極結型晶體管的基極提供彼此成比例的偏置電流；

緩沖器，具有耦合到所述第四雙極結型晶體管的集電極的輸入端子、以及耦合到所述第二節點的輸出端子，并且所述緩沖器被配置為驅動所述第四雙極結型晶體管、所述第五雙極結型晶體管和所述第六雙極結型晶體管的基極；以及

第三晶體管，包括耦合到電源節點的第一導電端子、耦合到所述第三雙極結型晶體管的集電極的第二導電端子、以及耦合到所述第三晶體管的第二導電端子的控制端子。

2.根據權利要求1所述的半導體運算放大裝置，其中流過所述第三雙極結型晶體管的電流與流過所述第一雙極結型晶體管和所述第二雙極結型晶體管中的每一個的電流成第一比例，并且流過所述第四雙極結型晶體管的電流與流過所述第五雙極結型晶體管和所述第六雙極結型晶體管中的每一個的電流成第二比例，所述第一比例等于所述第二比例。

3.根據權利要求2所述的半導體運算放大裝置，其中所述主運算放大電路還包括：

第一晶體管，包括耦合到所述電源節點的第一導電端子、耦合到所述第一雙極結型晶體管的集電極的第二導電端子、以及耦合到所述第一晶體管的第二導電端子的控制端子；

第二晶體管，包括耦合到所述電源節點的第一導電端子、耦合到所述第二雙極結型晶體管的集電極的第二導電端子、以及耦合到所述第一晶體管的控制端子的控制端子；以及

第一電流源，耦合在所述第一雙極結型晶體管和所述第二雙極結型晶體管的發射極與接地端子之間。

4.根據權利要求3所述的半導體運算放大裝置，其中所述輸入電流補償電路還包括：

第二電流源，耦合在所述第三雙極結型晶體管的發射極與所述接地端子之間。

5.根據權利要求4所述的半導體運算放大裝置，其中流過所述第三晶體管的電流與流過所述第一晶體管和所述第二晶體管中的每一個的電流成第三比例，所述第三比例等于所述第一比例，并且所述第二電流源的電流與所述第一電流源的電流的比例等于第四比例，所述第四比例等于所述第一比例的一半。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的半導體運算放大裝置，其中所述緩沖器包括：

第四晶體管，包括耦合到所述第四雙極結型晶體管的集電極的控制端子；

第五晶體管，包括耦合到所述第二節點的控制端子、以及耦合到所述第二節點的第二導電端子；

第六晶體管，包括耦合到電源節點的第一導電端子、耦合到所述第四晶體管的第二導電端子的第二導電端子、以及耦合到所述第六晶體管的第二導電端子的控制端子；

第七晶體管，包括耦合到所述電源節點的第一導電端子、耦合到所述第五晶體管的第二導電端子的第二導電端子、以及耦合到所述第六晶體管的控制端子的控制端子；以及

第三電流源，耦合在所述第四晶體管和所述第五晶體管的第一導電端子與接地端子之間。