[發明專利]一種帶動態共模反饋的放大器電路

有效

• 申請號: 202011380486.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112491377B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 孟天奕;邱雷
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 苗曉娟

本發明提供一種帶動態共模反饋的放大器電路，包括：放大器和與所述放大器耦合的共模反饋單元；所述共模反饋單元的輸入端與所述放大器的輸出端耦合，所述共模反饋單元的輸出端與所述放大器的輸入端耦合，用于檢測所述放大器輸出的所述第一差分信號，并基于參考電壓對所述第一差分信號進行反饋處理獲得對應的反饋信號，并將所述反饋信號輸出至所述放大器中，使所述放大器根據所述反饋信號，調整所述第一差分信號，以降低工藝角對所述放大器輸出共模電壓的影響，提高了所輸出的共模電壓的穩定性。

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，涉及一種帶動態共模反饋的放大器電路。

背景技術

隨著微電子科學技術的不斷發展，便攜式電子應用諸如無線通信和成像技術越來越普遍，則需要將模擬信號更快更精確地轉換為數字量，這給模數轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)的設計提出了更高的要求，高速和高精度ADC日益成為國內外專家學者關注的重點，而SAR ADC因為其功耗低的優點成為了目前研究的熱點。比較器是影響SAR ADC轉換速度和精度的關鍵模塊，目前常用的比較器往往存在速度慢、噪聲大的問題，為了克服比較器這些問題，通常在比較器的前端加入預放大器模塊，可以有效地加快比較器的建立速度和抑制比較器的噪聲。

然而，傳統的放大器存在功耗高和電流能效低等缺點；對于此，可以利用Class AB放大器來提高電流能效；但Class AB放大器因其具有偽差分結構特點，及Class AB放大器受工藝角變化影響較大等原因，導致輸出的共模電壓不穩定，進而會對后級比較器的工作會造成較大的影響；以及，傳統的共模反饋電路因為堆疊的晶體管數目多，這些晶體管需要工作在飽和區中，而每個晶體管會產生較大的壓降，所以不適用于低電源電壓結構中。

因此，如何在不影響Class AB放大器性能的情況下，降低Class AB放大器所受到的工藝角的影響，使其可以更好地適用于高速高精度SAR ADC中，是目前所需要解決的技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種帶動態共模反饋的放大器電路，用于解決現有的放大器存在的功耗較高和電流能效較低，和受工藝角變化影響導致輸出的共模電壓不穩定等缺陷。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供的所述帶動態共模反饋的放大器電路，包括：放大器，用于對輸入差分信號進行放大處理，獲得第一差分信號；和共模反饋單元，所述共模反饋單元的輸入端與所述放大器的輸出端耦合，且所述共模反饋單元的輸出端與所述放大器的輸入端耦合，用于檢測所述放大器輸出的所述第一差分信號，并基于一參考電壓信號對所述第一差分信號進行反饋處理，以獲得對應的反饋信號，并將所述反饋信號輸出至所述放大器中，使所述放大器根據所述反饋信號，調整所述第一差分信號。

于本發明一實施例中，所述放大器包括具有Class AB結構的放大器。

于本發明一實施例中，所述動態共模反饋單元包括：動態檢測模塊，所述動態檢測模塊的第一輸入端和第二輸入端分別對應連接所述放大器的第一輸出端和第二輸出端；所述動態檢測模塊的第三輸入端連接所述參考電壓信號，所述動態檢測模塊的時鐘信號控制端連接第一時鐘信號，用于基于所述第一時鐘信號，動態比較所述第一差分信號與所述參考電壓信號，獲得比較結果電壓信號；低通濾波模塊，所述低通濾波模塊的輸入端連接所述動態檢測模塊的輸出端，用于接收所述動態檢測模塊輸出的所述比較結果電壓信號，并對所述比較結果電壓信號進行濾波處理，獲得所述反饋信號；緩沖器模塊，連接于所述低通濾波模塊與所述放大器輸入端之間，用于接收所述低通濾波模塊輸出的所述反饋信號，并將所述反饋信號輸出至所述放大器輸入端。