[發明專利]一種用于自調零積分器的全差分共模反饋運放電路

在審

• 申請號: 202210379225.7
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114665835A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 牛森彪;黃偉
• 申請（專利權）人: 無錫中科微電子工業技術研究院有限責任公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 季玉晴;殷紅梅

本發明涉及集成電路技術領域，具體公開了一種用于自調零積分器的全差分共模反饋運放電路，包括折疊共源共柵結構的全差分運放和共模反饋電路；所述折疊共源共柵結構的全差分運放，用于檢測全差分運放的輸出共模電壓，并將所述輸出共模電壓提供給所述共模反饋電路；所述共模反饋電路，用于根據全差分運放提供的輸出共模電壓調整共模反饋電壓，從而調整鏡像到全差分運放中的電流，以穩定全差分運放的輸出共模電壓。本發明提供的用于自調零積分器的全差分共模反饋運放電路，能夠以簡單的結構實現共模反饋的效果，同時擁有更少的電路開銷以及較低的功耗。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，更具體地，涉及一種用于自調零積分器的全差分共模反饋運放電路。

背景技術

積分器是模數轉換系統中最為關鍵的電路單元，其性能將直接影響模數轉換的精度和速度，而在積分器中，運放的失調電壓將在積分器輸出中引入誤差，因此會降低模數轉換的精確度。自調零技術是一種常用的消除運放失調電壓的技術，其基本原理為先采樣失調，然后再將其從輸入信號中減去，應用此技術構成的自調零積分器如圖1所示。其將在兩相非重疊時鐘CK1、CK2的控制下，交替進行采樣和積分的過程，在采樣相位，運放將會工作在單位增益負反饋模式下，采用輸入信號，在積分相位，積分電容將處于運放的反饋路徑下，從而完成電荷的轉移。

由于全差分結構具有很好的共模抑制效果，而且具有雙倍的信號擺幅以及較高的線性度，所以自調零積分器運放通常采用全差分結構，而全差分結構的運放需要共模反饋電路來穩定運放的共模輸出電壓。傳統的共模反饋電路主要包括開關電容共模反饋與連續時間共模反饋電路，它們在應用于自調零積分器運放時，均存在電路規模較大，功耗較高的缺點。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種用于自調零積分器的全差分共模反饋運放電路，能夠以簡單的結構實現共模反饋的效果，同時擁有更少的電路開銷以及較低的功耗。

作為本發明的第一個方面，提供一種用于自調零積分器的全差分共模反饋運放電路，包括折疊共源共柵結構的全差分運放和共模反饋電路；

所述折疊共源共柵結構的全差分運放，用于檢測全差分運放的輸出共模電壓，并將所述輸出共模電壓提供給所述共模反饋電路；

所述共模反饋電路，用于根據全差分運放提供的輸出共模電壓調整共模反饋電壓，從而調整鏡像到全差分運放中的電流，以穩定全差分運放的輸出共模電壓。

進一步地，所述折疊共源共柵結構的全差分運放包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10以及第十一MOS管M11，所述共模反饋電路包括第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14、第一電容C1、第二電容C2、第一開關S1以及第二開關S2；

所述第一MOS管M1的源極、所述第二MOS管M2的源極、所述第三MOS管M3的漏極以及所述第一開關S1的一端均連接共模檢測電平Vsense，所述第一MOS管M1的柵極接第一輸入電壓Vip，所述第一MOS管M1的漏極分別連接所述第四MOS管M4的漏極和所述第六MOS管M6的源極；

所述第二MOS管M2的柵極連接第二輸入電壓Vin，漏極分別連接所述第五MOS管M5的漏極和所述第七MOS管M7的源極；

所述第三MOS管M3的柵極、所述第十MOS管M10的柵極、所述第十一MOS管M11的柵極和所述第十二MOS管M12的柵極均接到第一偏置電壓Vb1，所述第三MOS管M3的源極、所述第十MOS管M10的源極、所述第十一MOS管M11的源極和所述第十二MOS管M12的源極均接地；

所述第四MOS管M4的柵極、所述第五MOS管M5的柵極和所述第二開關S2的一端均接到所述共模反饋電壓Vcmfb，所述第四MOS管M4的源極、所述第五MOS管M5的源極以及第十四MOS管M14的源極均連接電源電壓VDD；