一种高带宽轨对轨运算放大器的制作方法
技术特征:
1.一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述mos管m1~m2、mos管m7~m8以及mos管m11~m14为nmos管,所述mos管m5~m6、mos管m9~m10以及mos管m15~m16构成pmos管。
3.如权利要求1所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述输入级模块包括:mos管mc1~mc12和电阻rc1~rc4;所述mos管mc2和mos管mc1的栅端分别接入轨对轨输入差分信号vin+、vin-,所述mos管mc1和mos管mc2的源端接入64倍电流源i2,所述mos管mc1的漏端接入mos管mc11的源端和接地的电阻rc1;所述mos管mc2的漏端接入mos管mc12的源端和接地的电阻rc2;所述mos管mc11的栅端接入mos管mc12的栅端、漏端、以及mos管mc10的漏端和差分信号vamp-,所述mos管mc11的漏端接入mos管mc9的漏端和差分信号vamp+,所述mos管mc9和mos管mc10的栅端相连于偏置电压vc3;所述mos管mc9的源端接入mos管mc7和mos管mc3的漏端,所述mos管mc3的栅端接入轨对轨输入差分信号vin-,所述mos管mc3和mos管mc4的源端接入接地的50倍电流源i1,所述mos管mc4的栅端接入轨对轨输入差分信号vin+,所述mos管mc4的漏端接入mos管mc10的源端和mos管mc8的漏端,所述mos管mc7和mos管mc8的栅端相连于偏置电压vc2;所述mos管mc7的源端接入mos管mc5的漏端和电阻rc3,所述mos管mc5和mos管mc6的栅端相连于偏置电压vc1;所述mos管mc8的源端接入mos管mc6的漏端和电阻rc4,所述电阻rc3~rc4的另一端、mos管mc5~mc6的源端以及64倍电流源i2的另一端均接入电源端。
4.如权利要求3所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述mos管mc1~mc2构成pmos互补差分输入对管,所述mos管mc3~mc4构成nmos互补差分输入对管。
5.如权利要求3所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述mos管mc5~mc10构成两组pmos共源共栅电流镜,所述mos管mc11~mc12构成两组nmos共源共栅电流镜。
6.如权利要求1所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述中间级模块包括:mos管q13~q28;所述mos管q13和mos管q14的栅端分别接入差分信号vamp+、vamp-,所述mos管q13和mos管q14的源端接入电流源i3,所述mos管q13的漏端接入mos管q15和mos管q27的漏端以及mos管q25的源端并与节点p1相连,所述mos管q14的漏端接入mos管q16和mos管q28的漏端以及mos管q26的源端并与节点p2相连;所述mos管q16和mos管q15的栅端分别接入轨对轨输入差分信号vin+、vin-,所述mos管q16和mos管q15的源端接入电流源i4;所述mos管q27和mos管q28的源端接地,所述mos管q27和mos管q28的栅端接入mos管q25和mos管q23的漏端;所述mos管q25和mos管q26的栅端相连偏置电压vb7,所述mos管q23和mos管q24的栅端相连于偏置电压vb6,所述mos管q24和mos管q26的源端分别接入差分信号out+、out-;所述mos管q23的源端接入mos管q21、mos管q17和mos管q19的漏端并与节点n1相连,所述mos管q21和mos管q22的栅端相连于偏置电压vb5;所述mos管q24的源端接入mos管q22、mos管q20和mos管q18的漏端并与节点n2相连,所述mos管q19和mos管q20的栅端相连偏置电压vb4,所述mos管q18和mos管q17的栅端分别接入轨对轨输入差分信号vin+、vin-,所述mos管q17和mos管q18的源端接入接地的电流源i5;所述电流源i3和电流源i4的另一端、以及所述mos管q19~q22的源端均接入电源端。
7.如权利要求6所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述mos管q13~q14以及mos管q15~q16构成两组pmos差分输入对管,所述mos管q17~q18构成一组nmos差分输入对管。
8.如权利要求6所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述mos管q21~q24构成两组pmos共源共栅电流镜,所述mos管q25~q28构成两组nmos共源共栅电流镜。
9.如权利要求1所述的一种高带宽轨对轨运算放大器,其特征在于,所述输出级模块包括:mos管t1~t18;所述mos管t1~t2、mos管t13~t14的源端以及电流源i9的一端均接入电源端;所述mos管t1和mos管t2的栅端相连于偏置电压vb3,所述mos管t1的漏端接入mos管t3的源端和节点n1,所述mos管t2的漏端接入mos管t4的源端、节点n2以及补偿电容cc2的一端,所述补偿电容cc2的另一端接入轨对轨输出信号out;所述mos管t3和mos管t4的栅端相连于偏置电压vbn,所述mos管t4的漏端接入mos管t6的源端、mos管t8的漏端和mos管t17的栅端并与差分信号out+相连;所述mos管t6的漏端接入mos管t8的源端、mos管t10的漏端和mos管t18的栅端并与差分信号out-相连;所述mos管t3的漏端接入mos管t9的漏端、mos管t11和mos管t12的栅端,所述mos管t9和mos管t10的栅端相连于偏置电压vbp;所述mos管t9的源端接入节点p1和mos管t11的漏端,所述mos管t11、mos管t12、mos管t16和mos管t18的源端以及电流源i8的一端均接地,所述mos管t12的漏端接入节点p2、mos管t10的源端和补偿电容cc1的一端,所述补偿电容cc1的另一端接入轨对轨输出信号out;所述电流源i8的另一端接入mos管t6的栅端、mos管t14的漏端和栅端,所述mos管t14的源端接入mos管t13的漏端和栅端;所述电流源i9的另一端接入mos管t8的栅端、mos管t15的漏端和栅端,所述mos管t15的源端接入mos管t16的漏端和栅端;所述mos管t17和mos管t18的漏端相连并接入轨对轨输出信号out。
技术总结
本发明属于集成电路技术领域,特别涉及一种高带宽轨对轨运算放大器。包括:三级主运放电路,由依次接入的输入级模块、中间级模块和输出级模块构成;轨对轨输入差分信号Vin+、Vin‑输入至输入级模块和中间级模块,输入级模块输出差分信号Vamp+、Vamp‑给中间级模块,中间级模块输出差分信号OUT+、OUT‑给输出级模块,输出级模块输出轨对轨输出信号OUT;摆率增强电路,一端接入轨对轨输入差分信号Vin+、Vin‑,另一端接入差分信号Vamp+和电容Cc,电容Cc的另一端接入轨对轨输出信号OUT;本发明通过引入摆率增强,提升运放的输出摆率,实现满足高带宽应用需求。
技术研发人员:权磊,陈红梅,沈睿婷,罗晟,陶金龙,陈峰
受保护的技术使用者:无锡中微爱芯电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:权磊,陈红梅,沈睿婷,罗晟,陶金龙,陈峰
技术所有人:无锡中微爱芯电子有限公司
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