[發明專利]一種全差分求和放大電路

在審

• 申請號: 202110506718.8
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113114143A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 胡梟;嚴培青;趙智超
• 申請（專利權）人: 上海傳泰電子科技有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 上海怡恩專利代理事務所(普通合伙) 31336
• 代理人: 潘青青

本發明公開了一種全差分求和放大電路，包括負反饋結構和第一級放大器，負反饋結構包括第二級放大器，第二級放大器的輸入和輸出之間跨接有電阻，第一級放大器包括第一跨導放大器和第二跨導放大器，本發明采用跨導放大器是開環放大器，不需要頻率補償電容，從而避免了由于擺率限制而導致的建立時間下降，具有更快的響應速度。跨導放大器采用NPN三極管作為輸入對管，能有效降低失調電壓和噪聲，并且電路的放大倍數是一個常數乘以一個電阻的比例，是一個與溫度無關的值，使得該放大器放大倍數不隨溫度變化而變化。

技術領域：

本發明屬于電子電路技術領域，具體是涉及一種全差分求和放大電路，使得offset小，噪聲小，放大倍數不隨溫度變化。

背景技術：

跨導放大器是一種將輸入差分電壓轉化為輸出電流的放大器。

跨導放大器的用途可以分為兩個方面：一方面，在多種線性和非線性模擬電路中進行信號運算和處理；另一方面，在電壓信號變量和電流模式信號處理系統之間作為接口電路，將待處理的電壓信號變換為電流信號，再送入電流模式系統進行處理。

運算放大器是一種具有高放大倍數帶有深度負反饋的直接耦合放大器，它基本由基本放大器和外接反饋網絡兩部分組成。

運算放大器采用閉環的形式，所以需要頻率補償電容，從而會因為擺率限制而導致建立時間下降，響應速度就會下降，另外傳統差分求和電路的噪聲大、放大倍數隨溫度的變化大，輸入失調電壓大。

發明內容：

針對現有技術存在的不足，本發明實施例的目的在于提供一種全差分求和放大電路，該全差分求和放大電路由兩級放大器構成，用于將兩組霍爾元件的輸出電壓相加并放大。第二級放大器AMP采用全差分共源共柵結構。電阻R1、R2阻值相同，跨接在第二級放大器的輸入和輸出之間構成負反饋結構。第一級采用差分-差分放大器(DDA)以實現低噪聲低失調的電壓相加功能。所采用跨導放大器(OTA)是開環放大器，不需要頻率補償電容，從而避免了由于擺率限制而導致的建立時間下降，具有更快的響應速度。跨導放大器采用NPN三極管作為輸入對管，能有效降低失調電壓和噪聲，并且電路的放大倍數是一個常數乘以一個電阻的比例，是一個與溫度無關的值，使得該放大器放大倍數不隨溫度變化而變化，解決了傳統差分求和放大電路噪聲大、放大倍數隨溫度變化大、offset大等問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種全差分求和放大電路，包括用電阻跨接在第二級放大器輸入和輸出之間的負反饋結構和由第一跨導放大器和第二跨導放大器組成的第一級放大器，所述的第一跨導放大器和第二跨導放大器的結構相同；

所述第一級放大器包含：所述第一跨導放大器和所述第二跨導放大器；

所述第一跨導放大器有差分信號正輸入端和差分信號負輸入端兩個輸入端，有正輸出端和負輸出端兩個輸出端；

所述第二跨導放大器有差分信號正輸入端和差分信號負輸入端兩個輸入端，有正輸出端和負輸出端兩個輸出端；

所述第一跨導放大器和第二跨導放大器的輸入端連接兩組霍爾元件的輸出端；

所述負反饋結構有兩個輸入兩個輸出，所述負反饋結構的正輸入端連接所述第一跨導放大器的負輸出端和所述第二跨導放大器的負輸出端，所述負反饋結構的負輸入端連接所述第一跨導放大器的正輸出端和所述第二跨導放大器的正輸出端。解決了傳統差分求和放大電路噪聲大、放大倍數隨溫度變化大、offset大等問題。全差分求和放大電路的前級使用跨導放大器，其差分對使用的是bipolar器件，優點為offset小、噪聲小等優點。全差分求和放大電路的放大倍數是一個常數乘以一個電阻的比例，是一個與溫度無關的值，使得該放大器放大倍數不隨溫度變化而變化。