专利汇可以提供一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出一种基于双极型工艺的单电源、低功耗、轨到轨输入与输出的 运算 放大器 ,属于模拟集成 电路 技术领域,具体包括: 偏置电路 、输入级、增益级、输出级和 频率 补偿网络。偏置电路采用双极型峰值 电流 源提供微安级偏置电流;输入级采用互补差分对结构实现轨到轨共模输入,利用交叉导通法实现输入级恒定跨导;增益级与输入级构成折叠式cascode结构,来自输入级的 信号 经过 源极跟随器 作为增益级差分对的 输入信号 ;输出级采用AB类轨到轨输出,以提供扩展性的输出电流沉(sinking current)和输出电流源(sourcing current)能 力 ;频率补偿网络为运放提供充足的 相位 裕度,实现稳定的单位增益带宽。,下面是一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器专利的具体信息内容。
1.一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器,其特征在于,运算放大器采用双极工艺,电路主要由偏置级、输入级、增益级、输出级和频率补偿网络构成。
2.根据权利要求2所述的一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器,其特征在于,所述偏置电路包括:PNP管QB1、QB2与电阻RB1、RB4构成电流镜电路,其中,晶体管QB1的基极与集电极短接,发射极接正电源轨VCC,集电极接电阻RB1的正端,QB2的基极接QB1的基极,发射极接电阻RB4的负端,集电极接电阻RB2的正端与QB3的基极;NPN管QB3、QB4和电阻RB2构成双极型峰值电流源,其中,QB3的集电极接电阻RB2的负端和QB4的基极,发射极接负电源轨VSS,NPN管QB4的集电极接QB5的基极和QB6的集电极,发射极接电阻RB3的正端;QB6和QB4的基极电压VB1和VB2作为运算放大器输入级、增益级和输出级的偏置电压。
3.根据权利要求2所述的一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器,其特征在于,所述输入级包括:输入级由两对相互匹配的PNP管和NPN管组成,分别是PNP管Q1和Q2、NPN管Q3和Q4;在输入管的基极分别串联适当阻值的限流电阻和方向相反的二极管,可以在承受较大的差分电压时保护输入晶体管,进一步保护运算放大器;电阻R14的正端接偏置电压VB1,与电阻R4、PNP管Q5构成输入级的偏置电流源;PNP管Q6、NPN管Q7、NPN管Q8、电阻R15、电阻R19和电阻R20在NPN差分管开启时为输入级提供偏置电流;PNP管Q1的集电极接电阻R21的正端和PNP管Q17的基极;PNP管Q2的集电极接电阻R22的正端和PNP管Q13的基极;
NPN管Q3的集电极接电阻R3的负端和NPN管Q12的集电极;NPN管Q4的集电极接电阻R5的负端和NPN管Q16的集电极。
4.根据权利要求3所述的一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器,其特征在于,所述增益级包括:PNP管Q20的发射极接NPN管Q4的集电极,集电极接NPN管Q22的集电极;PNP管Q21的发射极接NPN管Q3的集电极,集电极接NPN管Q23的发射极;晶体管Q20、Q21、Q22和Q23构成cascode结构;PNP管Q26和NPN管Q27、PNP管Q41和NPN管Q42构成两对源极跟随器,基极分别接Q21-Q23的集电极和Q21-Q23的集电极;NPN管Q32和Q33构成NPN型差分对,电阻R11、PNP管Q30和Q31构成该差分对的电流源负载;PNP管Q34和Q35构成PNP型差分对,电阻R28、NPN管Q36和Q37构成该差分对的电流源负载。
5.根据权利要求4所述的一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器,其特征在于,所述输出级包括:PNP管Q43的发射极接正电源轨VCC,集电极接NPN管Q44的集电极,基极接Q33的集电极;Q44的发射极接负电源轨VSS,基极接Q35的集电极。
6.根据权利要求5所述的一种基于双极型工艺的轨到轨输入与输出运算放大器,其特征在于,所述频率补偿网络包括:电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R16,电容C1两端分别接PNP管Q43的基极和集电极,电容C2两端分别接NPN管Q44的基极和集电极,电容C4和电阻R16串联,两端分别接在PNP管Q20和Q21的集电极。
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