[發(fā)明專利]高壓放大器及其高壓產(chǎn)生電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110027861.9
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112886957A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳華;劉珂;孟真;閻躍鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王文思

1.一種高壓放大器，其特征在于，包括：

電流鏡差分電路，包括高壓電源(VDDH)、輸入對管和電流鏡管，所述輸入對管由第一場效應(yīng)管(M1)和第二場效應(yīng)管(M2)構(gòu)成，所述電流鏡管由第三場效應(yīng)管(M3)和第四場效應(yīng)管(M4)構(gòu)成；

尾部偏置電路，包括低壓電源(VDDL)、恒定電流源(I1)、第五場效應(yīng)管(M5)和第六場效應(yīng)管(M6)，用于為所述電流鏡差分電路提供偏置電流源；

閉環(huán)反饋電路，結(jié)合所述電流鏡差分電路和尾部偏置電路聯(lián)合產(chǎn)生反饋信號，并將所述反饋信號輸入所述第二場效應(yīng)管(M2)的柵極；

其中，第三場效應(yīng)管(M3)的源極和第四場效應(yīng)管(M4)的源極都和高壓電源(VDDH)相連，第三場效應(yīng)管(M3)和第四場效應(yīng)管(M4)的柵極相連，并且都與第三場效應(yīng)管(M3)的漏極相連，第三場效應(yīng)管(M3)的漏極連接到第一場效應(yīng)管(M1)的漏極，第四場效應(yīng)管(M4)的漏極連接到第二場效應(yīng)管(M2)的漏極；

第一場效應(yīng)管(M1)的柵極接入正向輸入端(Vin)，第四場效應(yīng)管(M4)的漏極接出輸出端(Vout)，第一場效應(yīng)管(M1)和第二場效應(yīng)管(M2)的源極相連，并且都與第五場效應(yīng)管(M5)的漏極相連；

所述低壓電源(VDDL)通過恒定電流源(I1)接入第六場效應(yīng)管(M6)的漏極，第五場效應(yīng)管(M5)和第六場效應(yīng)管(M6)的柵極相連，并且都與第六場效應(yīng)管(M6)的漏極相連，第五場效應(yīng)管(M5)和第六場效應(yīng)管(M6)的源極共同接地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放大器，其特征在于，所述閉環(huán)反饋電路為閉環(huán)電阻反饋，包括第一電阻(R1)和第二電阻(R2)，所述第一電阻(R1)連接在第二場效應(yīng)管(M2)的柵極和漏極之間，第二電阻(R2)連接在第二場效應(yīng)管(M2)的柵極和第五場效應(yīng)管(M5)的源極之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放大器，其特征在于，所述閉環(huán)反饋電路為閉環(huán)電容反饋，包括第一電容(C1)、第三電阻(R3)和第二電容(C2)，所述第一電容(C1)連接在第二場效應(yīng)管(M2)的柵極和漏極之間，所述第二電容(C2)連接在第二場效應(yīng)管(M2)的柵極和第五場效應(yīng)管(M5)的源極之間，所述第三電阻(R3)并聯(lián)接入第一電容(C1)的兩端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放大器，其特征在于，所述高壓放大器還包括負(fù)載電容(C_L)，所述負(fù)載電容(C_L)連接在第四場效應(yīng)管(M4)的漏極和第五場效應(yīng)管(M5)的源極之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放大器，其特征在于，所述第五場效應(yīng)管(M5)采用可調(diào)諧MOS管，所述第一場效應(yīng)管(M1)和第二場效應(yīng)管(M2)均采用NLDMOS高壓管，所述第三場效應(yīng)管(M3)和第四場效應(yīng)管(M4)均采用PHDMOS高壓管。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓放大器，其特征在于，所述第一電阻(R1)和第二電阻(R2)滿足以下關(guān)系：

其中，R_r1表示第一電阻(R1)的電阻值；R_r2表示第二電阻(R2)的電阻值；V_vout表示輸出端(Vout)的輸出電壓；V_vin表示正向輸入端(Vin)的輸入電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放大器，其特征在于，所述輸出端(Vout)的直流輸出電壓設(shè)計為所述高壓電源(VDDH)提供電壓的一半。