[发明专利]具有增强的电流吸收能力的运算跨导放大器

说明书

技术领域

本发明总体涉及放大器电路，并且具体地涉及运算跨导放大器电路。

背景技术

参照图1，显示了配置为非反相单位增益缓冲器的传统运算跨导放大器100的电路图。

放大器100包括差分输入级101，差分输入级101包括作为差分晶体管配对104和106的尾电流源的第一电流源102。晶体管104和106包括n沟道型的MOSFET晶体管，晶体管104和106的源极端子在节点108处连接在一起。第一电流源102耦合在节点108与参考节点110(在所示电路中包括电路接地GND)之间。晶体管104的栅极耦合至放大器100的正输入端子IN+。晶体管106的栅极耦合至放大器100的负输入端子IN-。差分输入级101进一步包括p沟道型MOSFET晶体管114和116的配对形成的负载电路，p沟道型MOSFET晶体管114和116以电流镜配置连接。晶体管114具有在节点120处耦合至晶体管104的漏极端子的漏极端子，以及耦合至参考节点111(在所示电路中包括正电源节点VDD)的源极端子。晶体管116具有在节点122处耦合至晶体管106的漏极端子的漏极端子，以及耦合至参考节点111的源极端子。晶体管114和116的栅极连接于一起并且在节点120处连接至晶体管104和114的漏极端子。节点122形成差分输入级101的输出。

放大器100进一步包括单端输出级131。输出级131包括第二电流源134以及p沟道型的MOSFET晶体管136。第二电流源134和晶体管136串联耦合在参考节点111和参考节点110之间。具体而言，晶体管136的源极端子耦合至参考节点111，晶体管136的漏极端子耦合至输出节点140，以及第二电流源134耦合在输出节点140和参考节点110之间。晶体管136的栅极在差分输入级101的输出处耦合至节点122。

为了实现放大器100用作非反相单位增益缓冲器的配置，在输出节点140和放大器100的负输入端子IN-之间形成分路连接144。

电阻器148和电容器150串联耦合在输出节点140与节点122之间以形成密勒补偿网络。

放大器100的缺点在于，其并不响应于施加至输出节点140的电流I_sink而具有满意的电流吸收动作。这是因为施加至输出节点140的吸收电流I_sink由第二电流源134单独放电。存在电流源134吸收能力不足的危险，这将导致在输出节点140处的不期望的电压上升。在输出节点140处电压上升可能威胁耦合至输出节点的下游(例如下一级)电路。

本领域需要具有增强电流吸收能力的改进的单端输出级电路。

发明内容

在一个实施例中，电路包括：放大器电路，具有输入端子和输出端子；电流吸收晶体管，具有耦合至输出端子的第一导电端子、耦合至参考电源节点的第二导电端子、以及控制端子；以及电压感测电路，具有耦合至输入端子的第一输入、耦合至输出端子的第二输入以及耦合至电流吸收晶体管的控制端子的输出。

在一个实施例中，电路包括：非反相单位增益缓冲放大器，具有输入端子和输出端子；电流吸收晶体管，具有耦合至输出端子的第一导电端子、耦合至参考电源节点的第二导电端子、以及控制端子；以及电压感测电路，耦合至控制端子并且配置为响应于感测到超出输入端子处的电压的输出端子处的电压的上升而激活电流吸收晶体管。

在另一个实施例中，方法包括：以单位增益将输入电压缓冲直至输出电压；感测超出输入电压的输出电压的上升；以及响应于所述感测而从输出电压处节点选择性地吸收电流。

在另一个实施例中，电路包括：非反相单位增益缓冲放大器，具有输入端子和输出端子；电流吸收晶体管，具有耦合至输出端子的第一导电端子、耦合至参考电源节点的第二导电端子以及控制端子；电阻器，耦合在控制端子和参考电源节点之间；第一晶体管，具有耦合至控制端子的第一导电端子以及耦合至输出端子的第二导电端子；以及第二晶体管，具有耦合至输入端子的第一导电端子以及配置以接收参考电流的第二导电端子，其中第一晶体管和第二晶体管以电流镜配置连接。

通过结合所附附图阅读的实施例的以下具体详述将使得本发明的上述和其他特征和优点变得明显。具体描述以及附图仅作为公开的示例，而非限定了由所附权利要求及其等同物限定的本发明的范围。

附图说明

通过未按照比例绘制的所附附图中的示例示出了一些实施例，其中类似的附图标记指示相似的部件，并且其中：

图1是配置作为非反相单位增益缓冲器的传统运算跨导放大器的电路图；