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申请/专利权人:西安电子科技大学
摘要:本发明实施例公开了一种具有温度稳定性的全SiCCMOS运算放大器,通过输入级生成第一偏置电压,对第一输入信号和第二输入信号进行差分放大输出第一放大电压,根据可调电压来调控输入级的增益;偏置电路根据第一偏置电压、第一输入信号和第二输入信号输出第二放大电压和第二偏置电压;输出级根据第一放大电压、第二放大电压和第二偏置电压生成输出电压;衰减电路对输出电压进行压值衰减输出衰减电压,偏置电路根据衰减电压稳定工作点;补偿电路对衰减电压进行反向放大后输出补偿电压给输出级,以调节输出电压的大小。输入级的增益与温度敏感的工艺参数无关,解决了现有全SiCCMOS运算放大器增益的温度稳定性较差的问题。
主权项:1.一种具有温度稳定性的全SiCCMOS运算放大器,其特征在于,包括输入级、偏置电路、输出级、补偿电路和衰减电路;所述输入级生成第一偏置电压并传输给偏置电路,还对外部输入的第一输入信号和第二输入信号进行差分放大,输出第一放大电压给输出级,还根据输入的可调电压来调控输入级的增益;所述偏置电路根据第一偏置电压、第一输入信号和第二输入信号输出第二放大电压和第二偏置电压给输出级;所述输出级根据第一放大电压、第二放大电压和第二偏置电压生成输出电压;所述衰减电路对输出电压进行压值衰减输出衰减电压,偏置电路根据衰减电压稳定工作点;所述补偿电路对衰减电压进行反向放大后输出补偿电压给输出级,以调节输出电压的大小;该全SiCCMOS运算放大器还包括第一电容、第二电容、第三电容和负载电容;所述第一电容的一端连接偏置电路的第四输入端,第一电容的另一端连接衰减电路的输出端和补偿电路的输入端;第二电容的一端连接输入级的第一输出端、输出级的第一输入端和第三电容的一端;第二电容的另一端接地,第三电容的另一端连接补偿电路的输出端,负载电容的一端连接输出级的输出端和衰减电路的输入端,负载电容的另一端接地;所述输入级包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管;所述第一MOS管的栅极连接第一MOS管的漏极和供电端;第一MOS管的源极连接第二MOS管的漏极、第二MOS管的栅极、第七MOS管的栅极和偏置电路;第二MOS管的源极输入可调电压;第三MOS管的栅极连接第四MOS管的栅极、第三MOS管的漏极和第五MOS管的漏极;第三MOS管的源极连接第四MOS管的源极和供电端;第四MOS管的漏极连接第六MOS管的漏极和输出级;第五MOS管的栅极输入第一输入信号,第六MOS管的栅极输入第二输入信号,第五MOS管的源极连接第六MOS管的源极和第七MOS管的漏极,第七MOS管的源极接地;所述偏置电路包括第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管和第十四MOS管;所述第八MOS管的源极连接第九MOS管的源极、第十三MOS管的漏极和供电端;第八MOS管的栅极连接第九MOS管的栅极、第八MOS管的漏极和第十MOS管的漏极;第九MOS管的漏极连接第十一MOS管的漏极、第十三MOS管的栅极、第一电容的一端和输出级;第十MOS管的栅极输入第二输入信号,第十一MOS管的栅极输入第一输入信号,第十MOS管的源极连接第十一MOS管的源极和第十二MOS管的漏极,第十二MOS管的栅极连接第十四MOS管的栅极、第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极,第十二MOS管的源极接地,第十三MOS管的源极连接第十四MOS管的漏极和输出级,第十四MOS管的源极接地;所述输出级包括第十五MOS管、第十六MOS管和第十七MOS管;所述第十五MOS管的漏极连接第十六MOS管的源极和供电端,第十五MOS管的栅极连接第四MOS管的漏极和第六MOS管的漏极,第十六MOS管的栅极连接第九MOS管的漏极和第十一MOS管的漏极;第十五MOS管的源极连接第十六MOS管的漏极、第十七MOS管的漏极、衰减电路和负载电容的一端;第十七MOS管的栅极连接第十三MOS管的源极和第十四MOS管的漏极,第十七MOS管的源极接地;所述补偿电路包括第十八MOS管和第十九MOS管;所述第十八MOS管的漏极连接第十八MOS管的栅极和供电端,第十八MOS管的源极连接第十九MOS管的漏极和第三电容的另一端,第十九MOS管的栅极连接衰减电路的输出端和第一电容的另一端,第十九MOS管的漏极接地;所述衰减电路包括第二十MOS管、第二十一MOS管、第二十二MOS管和第二十三MOS管;所述第二十MOS管的漏极连接第二十一MOS管的漏极和供电端;第二十MOS管的栅极连接第二十一MOS管的栅极、第二十一MOS管的漏极和第二十三MOS管的漏极;第二十MOS管的漏极连接第二十二MOS管的漏极、第二十二MOS管的栅极、第一电容的一端和第十九MOS管的栅极;第二十二MOS管的源极连接第二十三MOS管的栅极和地,第二十三MOS管的栅极连接第十六MOS管的漏极和第十七MOS管的漏极;所述输入级中,第一偏置电压的表达式为:,VPL1是第一偏置电压,是第二MOS管的阈值电压,V0是可调电压;所述输入级的增益表达式为:,其中,、、分别为第四MOS管、第六MOS管的沟道长度调制系数,和分别为第六MOS管和第七MOS管的宽长比,是第七MOS管的阈值电压,各个MOS管的参数设置后,输入级的增益由可调电压来调控;所述输出电压的压值范围是VCC~0V,VCC是供电端上供电电压的压值。
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百度查询: 西安电子科技大学 一种具有温度稳定性的全SiC CMOS运算放大器
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