[发明专利]运算放大器模块及提高运算放大器电路的回转率的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种负载驱动模块及提高其信号切换速度的方法，且特别是有关于一种运算放大器模块及提高运算放大器电路的回转率(slew rate)的方法。

背景技术

一般模拟电路大多为采用电压模式(voltage mode)来处理信号，而电压式运算放大器(Operation Amplifier，OP Amp)因为价格便宜且技术稳定，所以使得运算放大器广受一般电路设计者所喜爱使用。然而，现有电压式运算放大器的暂态反应速度不够高，故而会导致电路设计者在设计处理信号时常受到限制。所以为了要使得电路设计者在设计处理信号时不受到限制，通常电路设计者会采用提升运算放大器内部回转率(internal slew rate)的方式来改善此类问题。

图1示出现有运算放大器的概要示意图。请参考图1，现有的运算放大器100具有反馈结构，亦即其输出端与反相输入端(-)彼此耦接。在此例中，当不同的输入电压Vin输入至运算放大器100的非反相输入端(+)时，其输出端即产生不同的输出电压Vout。图2示出现有运算放大器的输出电压的波形示意图。请参考图2，运算放大器100用以将输入电压Vin切换至输出电压Vout，其切换速度是通过运算放大器输入级的偏压电流(IB)与其内部补偿电容(CM)的比值(IB/CM)所决定的，此比值称为回转率SR，即SR＝IB/CM。故传统的运算放大器若要提升其内部回转率时，则必须增加运算放大器输入级的偏压电流，或者降低补偿电容值。

发明内容

本发明提供一种运算放大器模块及提高运算放大器电路的回转率的方法。

本发明提供的运算放大器模块，利用一过驱动电压来提高运算放大器电路的回转率。

本发明提供的提高运算放大器电路的回转率的方法，适于应用在上述运算放大器模块。

本发明提供一种运算放大器模块，包括一运算放大器电路、一加速电路以及一过驱动电路。运算放大器电路用以将一输入电压切换为一输出电压，并且输出输出电压。加速电路耦接至运算放大器电路。加速电路用以接收输入电压及输出电压，并且根据输入电压及输出电压的差值提高输入电压切换为输出电压的速度。过驱动电路耦接至加速电路。过驱动电路用以根据一选择信号在一过驱动期间提供一过驱动电压至加速电路及运算放大器电路。过驱动电压的准位高于或低于输入电压及输出电压的准位。

在本发明的一实施例中，上述的过驱动电路包括一电压选择单元。电压选择单元耦接至加速电路。电压选择单元用以根据选择信号在过驱动期间提供过驱动电压至加速电路及运算放大器电路。电压选择单元在过驱动期间之前的一第一驱动期间提供输入电压至加速电路及运算放大器电路。并且，电压选择单元在过驱动期间之后的一第二驱动期间提供输出电压至加速电路及运算放大器电路。

在本发明的一实施例中，上述的电压选择单元具有多个输入端、一输出端及一控制端。电压选择单元的输入端分别用以接收输入电压、输出电压及过驱动电压。电压选择单元的控制端接收该选择信号。电压选择单元的输出端根据选择信号输出输入电压、输出电压或过驱动电压至加速电路及运算放大器电路。

在本发明的一实施例中，当输入电压的准位低于输出电压的准位时，上述的过驱动电压的准位高于输入电压及输出电压的准位。

在本发明的一实施例中，当输入电压的准位高于输出电压的准位时，上述的过驱动电压的准位低于输入电压及输出电压的准位。

在本发明的一实施例中，上述的运算放大器电路具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端。运算放大器电路的第一输入端用以接收输入电压。运算放大器电路的第二输入端用以接收输出电压。运算放大器电路的输出端耦接至运算放大器电路的第二输入端，用以输出输出电压。

在本发明的一实施例中，上述的加速电路具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端。加速电路的第一输入端耦接至运算放大器电路的第一输入端以及过驱动电路的一第一输入端，用以接收输入电压、输出电压或过驱动电压。加速电路的第二输入端耦接至运算放大器电路的第二输入端，用以接收输出电压。

在本发明的一实施例中，上述的加速电路的输出端根据输入电压及输出电压的差值提供一加速电流至运算放大器电路，或从运算放大器电路汲取加速电流，以改变运算放大器电路的一偏压电流的大小。