[实用新型]AB类输出级偏置电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种为宽电源电压范围的AB类输出级提供工作电压的偏置电路。

背景技术

AB类（classAB）输出级具有输出摆幅大，驱动能力强等优点，但其偏置电路的偏置原理比较复杂，需要同时偏置输出级N/PMOS的栅电压VN、VP，如图1所示AB类输出级偏置电路的偏置原理框图。参考图2，常规的AB类输出级偏置电路的电路图，AB类输出级1的偏置电路2由PMOS管PM2~4以及NMOS管 NM2~4构成。以产生vn偏置电压为例，NM2、 NM3为两个二极管的NMOS，NM3和NM4共栅级连接，I4=I2为PM4、NM4提供偏置电流。平衡状态下，若选择I2=2I1， W/L_NM4= W/L_NM3， 那么 vn电压即等于VS_NM3，也就是vn电压等于NM2的栅极电压，这相当于NM2和NM1组成电流镜结构，NM1流过的电流和NM2中电流（即I1）成比例镜像关系。同理，PM1中的静态电流和PM2中电流（即I3）成比例镜像关系。当进入驱动状态下，例如输出级流出大电流到负载里，vp电压下降，流过PM4的电流减小，由于I2、I4不变，因此流过NM4的电流增大，这样迫使VS_NM4也就是VN减小，这样降低了流过NM1的电流，也就是说，总的流出输出级的电流ΔI_PM1+ΔI_NM1进一步增加，这样使得AB类输出驱动增强。

这种常规的AB类输出级偏置电路结构受电源电压范围限制，由于NM3， NM2串联连接，这样电源电压最小为：VDD>VGS_NM2+VGS_NM3+V_I1。对于宽电源电压范围应用来说（例如，VDD：1.8V~5V），采用低成本MOS器件（例如，5V器件），VGS_NM2，3≧VTH_NMOS≈0.9V，V_I1≈0.2V，那么VDD_min≧2V。因此这种结构大大限制了最小电源电压的范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种AB类输出级偏置电路，适应宽电源电压范围，允许采用低成本MOS器件在低电压下实现，解决现有偏置电路对电源电压的限制的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种AB类输出级偏置电路，包括固定偏置电压提供单元、差分输入运放单元、电流运算单元及电压反馈单元；所述固定偏置电压提供单元与所述差分输入运放单元相接，用于产生固定偏置电压给所述差分输入运放单元；所述差分输入运放单元的第一输入端与所述固定偏置电压提供单元相接，第二输入端外接一负反馈电压单元，第一输出端接AB类输出级中的第一PMOS管用于偏置所述第一PMOS管的栅电压，第二输出端接AB类输出级中的第一NMOS管用于偏置所述第一NMOS管的栅电压；所述电流运算单元分别与所述第一PMOS管、第一NMOS管及电压反馈单元相接，用于分别获取所述第一PMOS管与第一NMOS管的偏置电流，并传送至所述电压反馈单元；所述电压反馈单元包括一第三NMOS管，所述第三NMOS管的漏极与栅极相接并接入所述电流运算单元及所述差分输入运放单元，所述第三NMOS管的源极接入等电势端，所述电压反馈单元用于将所述电流运算单元获取的偏置电流转换成电压反馈至所述差分输入运放单元。

本实用新型的优点在于，本实用新型提供的AB类输出级偏置电路增加了AB类输出级的充放电能力，且在电源和等电势之间，所有通道中最多只存在一个VGS压降，使得该电路结构很容易采用低成本MOS器件（5V）在低电压下偏置AB类输出级，提高了电路设计的灵活性，降低了设计成本，同时实现了宽电源范围的性能。

附图说明

图1，AB类输出级偏置电路的偏置原理框图；

图2，常规的AB类输出级偏置电路的电路图；

图3，本实用新型所述AB类输出级偏置电路的一实施方式的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的AB类输出级偏置电路具体实施方式做详细说明。

参考附图3，本实用新型所述AB类输出级偏置电路的一实施方式的电路图，所述AB类输出级偏置电路10包括固定偏置电压提供单元1、差分输入运放单元2、电流运算单元3以及电压反馈单元4。