專利名稱：一種二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路。
背景技術(shù)：
運(yùn)算放大器是最基本線路，幾乎所有的芯片電路中都有它；隨著工藝發(fā)展，溝道的尺寸越來越小，電壓越來越低，因此要設(shè)計(jì)高增益相位余度大，性能穩(wěn)定的運(yùn)放僅僅采用單級(jí)運(yùn)算放大器基本上不能滿足要求，現(xiàn)在一般都采用多級(jí)的。最常用的就是二級(jí)運(yùn)算放大器，但是二級(jí)運(yùn)算放大器的穩(wěn)定性又是一個(gè)比較難的問題，如何把主次極點(diǎn)分開，確實(shí)比較麻煩。特別二級(jí)運(yùn)算放大器中通過電容補(bǔ)償把第一級(jí)輸出作為主極點(diǎn)，第二級(jí)輸出作為次極點(diǎn)，但是往往根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用的需要要把第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出作為主極點(diǎn)，第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出作為次極點(diǎn)，由于第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出阻抗很大，因此很難把這兩個(gè)極點(diǎn)分開?，F(xiàn)在幾乎所有芯片中都含運(yùn)算放大器，設(shè)計(jì)性能好的運(yùn)算放大器成為芯片性能好的關(guān)鍵。并且隨著目前工藝及電源的進(jìn)一步發(fā)展，運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)越來越難。由于實(shí)際應(yīng)用環(huán)境不同，特別現(xiàn)在要求設(shè)計(jì)的電路要適應(yīng)范圍廣，因此二級(jí)運(yùn)算放大器的穩(wěn)定性，即頻率補(bǔ)償變得越來越難。若運(yùn)算放大器的穩(wěn)定性不能保證的話，幾乎整個(gè)芯片的都不穩(wěn)定，芯片的性能就無法獲得保證。目前，一般的二級(jí)運(yùn)算放大器如圖I所示，輸入信號(hào)Vin，第一至第四晶體管Ml、M2、M3、M4和第一電流源I I構(gòu)成第一級(jí)運(yùn)算放大器；第五晶體管M5和第二電流源12構(gòu)成第二級(jí)運(yùn)算放大器。在實(shí)際應(yīng)用中，由于第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出點(diǎn)C(第三節(jié)點(diǎn))的負(fù)載比較大，因此C點(diǎn)的極點(diǎn)與B點(diǎn)(第二節(jié)點(diǎn))的極點(diǎn)往往靠的比較近，如何把這兩個(gè)極點(diǎn)拉開往往比較難以設(shè)計(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路，采用改進(jìn)型的結(jié)構(gòu)，使得第二級(jí)運(yùn)算放大器的極點(diǎn)與第一級(jí)運(yùn)算放大器的極點(diǎn)相距比較遠(yuǎn)，從而使得整體二級(jí)運(yùn)算放大器比較穩(wěn)定，同時(shí)輸出負(fù)載電容變化范圍比較大，從而可以適合更多場(chǎng)合應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路，包括第一級(jí)運(yùn)算放大器和第二級(jí)運(yùn)算放大器，第一級(jí)運(yùn)算放大器包括第一至第四晶體管以及第一電流源，第二級(jí)運(yùn)算放大器包括第五晶體管和第二電流源，其中第一晶體管和第二晶體管各自的柵極接輸入信號(hào)，各自的源極和第一電流源相交于第四節(jié)點(diǎn)，第一電流源接地；第一晶體管的漏極、第三晶體管的漏極、第三晶體管的柵極和第四晶體管的柵極相交于第一節(jié)點(diǎn)；第二晶體管的漏極、第四晶體管的漏極和第五晶體管的柵極相交于第二節(jié)點(diǎn)；[0010]第五晶體管的漏極與第二電流源相交于第三節(jié)點(diǎn)，第二電流源接地；第三晶體管、第四晶體管和第五晶體管各自的源極相交并且接一供電電源；所述第一級(jí)運(yùn)算放大器還包括第六晶體管和第七晶體管，其中第六晶體管的源極接于第一節(jié)點(diǎn)，漏極接地，柵極接一偏置電壓；第七晶體管的源極接于第二節(jié)點(diǎn)，漏極接地，柵極接所述偏置電壓。 本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過采用改進(jìn)型的結(jié)構(gòu)，使得第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出阻抗降低，使得第一級(jí)運(yùn)算放大器的極點(diǎn)遠(yuǎn)離第二級(jí)運(yùn)算放大器極點(diǎn)，從而使得第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出負(fù)載電容不是很大的情況下也能使得整體二級(jí)運(yùn)算放大器穩(wěn)定。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的二級(jí)運(yùn)算放大器的電路圖；圖2是本實(shí)用新型的二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)用新型的二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路，包括第一級(jí)運(yùn)算放大器I和第二級(jí)運(yùn)算放大器2，第一級(jí)運(yùn)算放大器I包括第一至第四晶體管M1-M4以及第一電流源II，第二級(jí)運(yùn)算放大器2包括第五晶體管M5和第二電流源12，其中第一晶體管Ml和第二晶體管M2各自的柵極接輸入信號(hào)Vin，各自的源極和第一電流源Il相交于第四節(jié)點(diǎn)D，第一電流源Il接地；第一晶體管Ml的漏極、第三晶體管M3的漏極、第三晶體管M3的柵極和第四晶體管M4的柵極相交于第一節(jié)點(diǎn)A ；第二晶體管M2的漏極、第四晶體管M4的漏極和第五晶體管M5的柵極相交于第二節(jié)點(diǎn)B ；第五晶體管M5的漏極與第二電流源12相交于第三節(jié)點(diǎn)C，第二電流源12接地；第三晶體管M3、第四晶體管M4和第五晶體管M5各自的源極相交并且接一供電電源 VDD ；第一級(jí)運(yùn)算放大器I還包括第六晶體管M6和第七晶體管M7，其中第六晶體管M6的源極接于第一節(jié)點(diǎn)A，漏極接地，柵極接偏置電壓Vbias ；第七晶體管M7的源極接于第二節(jié)點(diǎn)B，漏極接地，柵極接偏置電壓Vbias。本實(shí)用新型中，第一節(jié)點(diǎn)A的阻抗是第一和第三晶體管M1、M3輸出阻抗的并聯(lián)，第二節(jié)點(diǎn)B的輸出阻抗是第二和第四晶體管M2、M4輸出阻抗的并聯(lián)，分別接上第六和第七晶體管M6、M7晶體管后，第一節(jié)點(diǎn)A的輸出阻抗變成第一、第三和第六晶體管M1、M3、M6輸出阻抗的并聯(lián)，第二節(jié)點(diǎn)B的輸出阻抗變成第二、第四和第七晶體管M2、M4、M7輸出阻抗的并聯(lián)，若把第六和第七晶體管M6、M7阻抗調(diào)整比較小，那么第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B的阻抗變得更小，由于在第二節(jié)點(diǎn)B的寄生電容比較小，因此第二節(jié)點(diǎn)B的極點(diǎn)就比較小，可以遠(yuǎn)離第三節(jié)點(diǎn)C的極點(diǎn)位置，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)算放大器的相位余度比較大，從而運(yùn)算放大器性能比較穩(wěn)定，雖然第一級(jí)運(yùn)算放大器I增益稍微有點(diǎn)降低，但是整體二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路的增益變化不是很大，從而實(shí)現(xiàn)高增益高穩(wěn)定性。綜上所述，本實(shí)用新型通過把二級(jí)運(yùn)算放大器的第一級(jí)運(yùn)算放大器輸出極點(diǎn)變成次極點(diǎn)，并且遠(yuǎn)離第二級(jí)運(yùn)算放大器輸出的極點(diǎn)，這樣第二級(jí)運(yùn)算放大器極點(diǎn)就變成主極點(diǎn)，因此這樣設(shè)計(jì)的二級(jí)運(yùn)算放大器就能比較好的適合在容性負(fù)載很大場(chǎng)合，并且可以滿足負(fù)載電容有一個(gè)范圍比較寬。以上實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求1.ー種ニ級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路，包括第一級(jí)運(yùn)算放大器和第二級(jí)運(yùn)算放大器，第一級(jí)運(yùn)算放大器包括第一至第四晶體管以及第ー電流源，第二級(jí)運(yùn)算放大器包括第五晶體管和第二電流源，其中 第一晶體管和第二晶體管各自的柵極接輸入信號(hào)，各自的源極和第一電流源相交于第四節(jié)點(diǎn)，第一電流源接地； 第一晶體管的漏極、第三晶體管的漏極、第三晶體管的柵極和第四晶體管的柵極相交于第一節(jié)點(diǎn)； 第二晶體管的漏極、第四晶體管的漏極和第五晶體管的柵極相交于第二節(jié)點(diǎn)； 第五晶體管的漏極與第二電流源相交于第三節(jié)點(diǎn)，第二電流源接地； 第三晶體管、第四晶體管和第五晶體管各自的源極相交并且接一供電電源； 其特征在于，所述第一級(jí)運(yùn)算放大器還包括第六晶體管和第七晶體管，其中 第六晶體管的源極接于第一節(jié)點(diǎn)，漏極接地，柵極接一偏置電壓； 第七晶體管的源極接于第二節(jié)點(diǎn)，漏極接地，柵極接所述偏置電壓。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種二級(jí)運(yùn)算放大補(bǔ)償電路，包括第一級(jí)運(yùn)算放大器和第二級(jí)運(yùn)算放大器，第一級(jí)運(yùn)算放大器包括第一至第四晶體管以及第一電流源，第二級(jí)運(yùn)算放大器包括第五晶體管和第二電流源，所述第一級(jí)運(yùn)算放大器還包括第六晶體管和第七晶體管。本實(shí)用新型使得第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出阻抗降低，使得第一級(jí)運(yùn)算放大器的極點(diǎn)遠(yuǎn)離第二級(jí)運(yùn)算放大器極點(diǎn)，從而使得第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出負(fù)載電容不是很大的情況下也能使得整體二級(jí)運(yùn)算放大器穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H03F1/56GK202385059SQ20112056030
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者袁文師 申請(qǐng)人:上海貝嶺股份有限公司