本文作者:kaifamei

一種可自調節的全差分共模反饋電路的制作方法

更新時間:2025-12-27 00:54:29 0條評論

一種可自調節的全差分共模反饋電路的制作方法



1.本發明涉及模擬集成電路領域,特別涉及信號處理中的共模反饋電路。


背景技術:



2.隨著集成電路技術的發展,全差分運算放大器因具有大的動態范圍、優良的電源抑制比等優勢得到廣泛的應用,但因為全差分電路的輸出共模具有不穩定的特點,需要設計共模反饋電路穩定輸出點的共模電壓,保證運放的正常工作。


技術實現要素:



3.本發明的主要目的是設計共模反饋電路穩定運放的共模電平,同時自適應的穩定共模反饋電路輸出的共模電平。適應共模反饋電路,只采用單管的比較就能輸出全差分運放的共模反饋電平,同時根據輸入自適應的調整共模反饋電路的輸出結果,達到節省芯片面積和降低功耗的作用。
4.為了實現上述目的,本發明提供可自調節的全差分共模反饋電路,包括連接電源的電流鏡負載子電路,連接全差分運放信號輸出與參考電壓進行比較的比較子電路和所述的共模輸出電壓,用于穩定共模反饋電路輸出的的內部共模反饋偏置電路,外部提供偏置的偏置子電路。
5.優選地,所述的電流鏡子負載子電路包括第一場效應管p1、第二場效應管p2、第三場效應管p3、第四場效應管p4、第五場效應管p5、第六場效應管p6。其中第一場效應管p1的源極連接電源vdd,第一場效應管p1的柵極和漏極連接第三場效應p3的柵極和比較子電路中的第七場效應管 n7的漏極;第二場效應管p2的源極連接電源vdd,第二場效應管的柵極和漏極連接比較子電路中的第八場效應管n8 的漏極以及第四場效應管p4的柵極;第三場效應管p3的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十場效應管n10的漏極并輸出全差分運放共模反饋信號vcmfbn;第四場效應管p4的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十二場效應管n12的漏極并輸出全差分運放共模反饋信號vcmfbp;第五場效應管p5的源極連接電源vdd,第五場效應管p5的柵極和漏極連接第六場效應p6的柵極和比較子電路中的第九場效應管n9的漏極;第六場效應管p6 的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十三場效應管n13的漏極和柵極以及第十n10、第十一n11、第十二n12場效應管的柵極。
6.優選地,所述比較子電路包括第七場效應管n7的源極和第八場效應管n8的源極、第九場效應管n9的源極以及共模反饋偏置子電路n11的漏極相連,柵極連接運放全差分運放的輸出voutn;第八場效應管的柵極連接全差分運放的輸出voutp。
7.優選地,根據權力要求3所述的可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,所述共模反饋偏置子電路包括第十場效應管n10的漏極接地;第十一場效應管的源極連接外部偏置子電路n14的漏極;第十二場效應管的源極連接地;第十三場效應管的源極連接地。
8.優選地,外部偏置子電路包括第十四場效應管的柵極連接外部偏置電壓,源極連
接地。
9.本發明通過比較子電路將全差分運放的輸出電壓與參考電壓vref進行比較,將輸出反饋電壓輸出到全差分電路以調節尾電流源的大小,使得全差分電路有一個穩定的共模電平輸出;同時共模反饋電路也是一個全差分電路,直接將參考電壓支路的電流通過n7管轉化為共模反饋偏置電壓 vcmfb,調節全差分共模反饋電路的尾電流,得到穩定的輸出的共模反饋電壓vcmfbn和vcmfbp,同時本電路只使用了一個單管的參考比較電路,大大節省了面積和功耗。
附圖說明
10.為了清楚說明本發明的實施用例,下面對本實施用例進行講解,并附上簡單的原理圖,對于本領域的技術人員,在不付出創造性勞動的前提下,可以根據這些附圖獲得其他附圖。
11.圖1為傳統的全差分電路及共模反饋電路的原理圖。
12.圖2為本發明的自調節的全差分共模反饋電路原理圖
13.本發明的目的、功能和優點將結合實施用例和附圖進一步說明。
具體實施方式
14.下面為了清楚說明本發明的實施用例,下面對本實施用例進行講解,并附上簡單的原理圖,所描述的實施用例是本發明的實施用例的一部分,并不是全部的實例。對于本領域的技術人員,在不付出創造性勞動的前提下,可以根據這些附圖獲得其他附圖。
15.另外,本發明中涉及“第一”、“第二”等的描述只用于描述的目的,不可理解為明示或者暗示技術特征的數量。
16.本發明提供一種可自調節的全差分共模反饋電路,涉及模擬集成電路領域,共模反饋電路主要穩定全差分電路的電流。
17.如圖2所示,發明可提供自調節的全差分共模反饋電路,包括連接電源的電流鏡負載子電路,連接全差分運放信號輸出與參考電壓進行比較的比較子電路和所述的共模輸出電壓,用于穩定共模反饋電路輸出的內部共模反饋偏置電路,外部提供偏置的偏置子電路。
18.優選地,所述的電流鏡子負載子電路包括第一場效應管p1、第二場效應管p2、第三場效應管p3、第四場效應管 p4、第五場效應管p5、第六場效應管p6。其中第一場效應管p1的源極連接電源vdd,第一場效應管p1的柵極和漏極連接第三場效應p3的柵極和比較子電路中的第七場效應管n7的漏極;第二場效應管p2的源極連接電源vdd,第二場效應管的柵極和漏極連接比較子電路中的第八場效應管n8 的漏極以及第四場效應管p4的柵極;第三場效應管p3的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十場效應管n10的漏極并輸出全差分運放共模反饋信號vcmfbn;第四場效應管p4的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十二場效應管n12的漏極并輸出全差分運放共模反饋信號vcmfbp;第五場效應管p5的源極連接電源vdd,第五場效應管p5的柵極和漏極連接第六場效應p6的柵極和比較子電路中的第九場效應管n9的漏極;第六場效應管p6 的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十三場效應管n13的漏極和柵極以及第十n10、第十一n11、第十二n12場效應管的柵極。
19.優選地,所述比較子電路包括第七場效應管n7的源極和第八場效應管n8的源極、第九場效應管n9的源極以及共模反饋偏置子電路n11的漏極相連,柵極連接運放全差分運放的輸出voutn;第八場效應管的柵極連接全差分運放的輸出voutp。
20.優選地,根據權力要求3所述的可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,所述共模反饋偏置子電路包括第十場效應管n10的漏極接地;第十一場效應管的源極連接外部偏置子電路n14的漏極;第十二場效應管的源極連接地;第十三場效應管的源極連接地。
21.優選地,外部偏置子電路包括第十四場效應管的柵極連接外部偏置電壓,源極連接地。
22.本發明的原理為:本可自調節的全差分共模反饋電路包括連接電源的電流鏡負載子電路,連接全差分運放信號輸出與參考電壓進行比較的比較子電路,用于穩定共模反饋電路輸出的的內部共模反饋偏置電路,外部提供偏置的偏置子電路。本發明通過比較子電路將全差分運放的輸出電壓與參考電壓vref進行比較,將輸出反饋電壓輸出到全差分電路以調節尾電流源的大小,使得全差分電路有一個穩定的共模電平輸出;同時共模反饋電路也是一個全差分電路,直接將參考電壓支路的電流通過n7管轉化為共模反饋偏置電壓 vcmfb,調節全差分共模反饋電路的尾電流,得到穩定的輸出的共模反饋電壓vcmfbn和vcmfbp,同時本電路只使用了一個單管的參考比較電路,大大節省了面積和功耗。
23.以上所述僅為本發明的優選實例,并不限制本發明的專利范圍,凡是在本發明的發明構思下,利用本發明的說明和附圖內容作等效結構變換,或直接/間接用于其他相關技術領域均是本發明專利的保護范圍。

技術特征:


1.一種可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,包括連接電源的電流鏡負載子電路,連接全差分運放信號輸出與參考電壓進行比較的比較子電路和所述的共模輸出電壓,用于穩定共模反饋電路輸出的的內部共模反饋偏置電路,外部提供偏置的偏置子電路。2.根據權利要求1所述的可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,所述的電流鏡子負載子電路包括第一場效應管p1、第二場效應管p2、第三場效應管p3、第四場效應管p4、第五場效應管p5、第六場效應管p6;其中,第一場效應管p1的源極連接電源vdd,第一場效應管p1的柵極和漏極連接第三場效應p3的柵極和比較子電路中的第七場效應管n7的漏極;第二場效應管p2的源極連接電源vdd,第二場效應管的柵極和漏極連接比較子電路中的第八場效應管n8的漏極以及第四場效應管p4的柵極;第三場效應管p3的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十場效應管n10的漏極并輸出全差分運放共模反饋信號vcmfbn;第四場效應管p4的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十二場效應管n12的漏極并輸出全差分運放共模反饋信號vcmfbp;第五場效應管p5的源極連接電源vdd,第五場效應管p5的柵極和漏極連接第六場效應p6的柵極和比較子電路中的第九場效應管n9的漏極;第六場效應管p6的源極連接電源vdd,漏極連接共模反饋偏置子電路中的第十三場效應管n13的漏極和柵極以及第十n10、第十一n11、第十二n12場效應管的柵極。3.根據權利要求2所述的所述的可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,所述比較子電路包括第七場效應管n7的源極和第八場效應管n8的源極、第九場效應管n9的源極以及共模反饋偏置子電路n11的漏極相連,柵極連接運放全差分運放的輸出voutn;第八場效應管的柵極連接全差分運放的輸出voutp。4.根據權利要求3所述的可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,所述共模反饋偏置子電路包括第十場效應管n10的漏極接地;第十一場效應管的源極連接外部偏置子電路n14的漏極;第十二場效應管的源極連接地;第十三場效應管的源極連接地。5.根據權利要求4所述的可自調節的全差分共模反饋電路,其特征在于,所述外部偏置子電路包括第十四場效應管的柵極連接外部偏置電壓,源極連接地。

技術總結


本發明公開一種可自調節的全差分共模反饋電路,可以運用于模擬集成電路和模擬信號處理領域。可自調節的全差分共模反饋電路電路包括連接電源的電流鏡負載子電路,連接全差分運放信號輸出與參考電壓進行比較的比較子電路,用于穩定共模反饋電路輸出的的內部共模反饋偏置電路,外部提供偏置的偏置子電路。本發明通過比較子電路將全差分運放的輸出電壓與參考電壓VREF進行比較,將輸出反饋電壓輸出到全差分電路以調節尾電流源的大小,使得全差分電路有一個穩定的共模電平輸出;同時共模反饋電路也是一個全差分電路,直接將參考電壓支路的電流通過7管轉化為共模反饋偏置電壓VCMFB,調節全差分共模反饋電路的尾電流,得到穩定的輸出的共模反饋電壓VCMFB和VCMFBP,同時本電路只使用了一個單管的參考比較電路,大大節省了面積和功耗。了面積和功耗。了面積和功耗。


技術研發人員:

孔凡粵

受保護的技術使用者:

上海先積集成電路有限公司

技術研發日:

2022.06.24

技術公布日:

2022/11/29


文章投稿或轉載聲明

本文鏈接:http://m.newhan.cn/zhuanli/patent-1-45767-0.html

來源:專利查詢檢索下載-實用文體寫作網版權所有,轉載請保留出處。本站文章發布于 2022-12-18 01:44:03

發表評論

驗證碼:
用戶名: 密碼: 匿名發表
評論列表 (有 條評論
2人圍觀
參與討論