[发明专利]运算放大器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种运算放大器，且特别是有关于一种可避免发生可靠度问题的运算放大器。

背景技术

在现有技术中，运算放大器时常被用来做为电压缓冲器，以对其后连接的负载电路进行电压驱动。一般来说，电压缓冲器包括差动输入晶体管电路及增益级，其分别针对输入信号及输出信号放大得到第一放大信号及根据第一放大信号进行增益放大得到输出信号。一般来说，输出信号的电平追随输入信号的电平。

然而在实际操作情形中，输入信号及输出信号因其的电流驱动能力及负载大小的不同，导致输出信号及输入信号的电平切换速度不同步。长期来说，前述电平切换速度不同步将导致此差动输入晶体管电路中的晶体管发生不同程度的组件特性退化，导致运算放大器整体的偏移电压(Offset Voltage)增加而其的可靠度及寿命对应地降低。-

发明内容

本发明有关于一种运算放大器，相较于传统运算放大器，本发明相关的运算放大器具有可有效地避免其中差动输入发生不一致的组件特性退化、抑制运算放大器的偏移电压(Offset Voltage)及提升运算放大器的可靠度及寿命的优点。

根据本发明的第一方面，提出一种运算放大器，用以响应于输入电压信号产生输出电压信号驱动负载，运算放大器包括第一输入级、第二输入级、输出节点、第二级及输出致能开关。第一输入级响应于第一频率信号于输入及输出电压信号对应的瞬时期间中为致能，以根据输入及输出电压信号的瞬时电压提供第一中间信号。第二输入级响应于第二频率信号于输入及输出电压信号对应的稳态期间中为致能，以根据输入及输出电压信号的稳态电压提供第二中间信号。第二级耦接至输出节点，并分别在瞬时及稳态期间中根据第一及第二中间信号提供输出电压信号至输出节点。输出致能开关耦接于输出节点及负载之间，输出致能开关响应于第三频率信号于输出致能期间中为致能，以提供输出电压信号驱动负载。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明实施例的运算放大器的方块图。

图2绘示乃图1中输入级12的详细电路图。

图3绘示乃图1中输入级14的详细电路图。。

图4绘示乃图1的运算放大器1的相关信号时序图。

图5绘示乃图1的输入级12的另一详细电路图。

图6绘示乃图1的输入级12的再一详细电路图。

图7绘示乃图1的输入级12的再一详细电路图。

图8绘示乃图1中输入级14的另一详细电路图。

图9绘示乃图1中输入级14的再一详细电路图。

主要组件符号说明：

1：运算放大器

2：负载

12、14、22、32、42、34、44：输入级

16：第二级

17：输出致能开关

18：控制电路

12a、14a、22a、32a、42a、34a、44a：电流路径开关单元

12b、14b、22b、32b、42b、34b、44b：差动输入晶体管电路

SW、14_sw1、14_sw2、22_sw1、22_sw2、32_sw1、32_sw2、34_sw1、34_sw2：开关

CS：电流源

Tx、14_Tx1、22_Tx1、32_Tx1、34_Tx1：晶体管

Ix1、Ix2：电流源

具体实施方式

本实施例的运算放大器选择性地在输入或输出信号的瞬时状况及稳态状况下，应用不同的输入级电路来进行输入信号及输出信号的放大操作。

请参照图1，其绘示依照本发明实施例的运算放大器的方块图。运算放大器1用以响应于输入电压信号Vin产生输出电压信号Vout驱动负载2。运算放大器1包括输入级12、14、输出节点N、第二级16及输出致能开关17。