[发明专利]一种流水线ADC中宽带电流型运算放大器

说明书

技术领域

本发明涉及运算放大器领域，具体是一种流水线ADC中宽带电流型运算放大器。

背景技术

数字图形处理、数字通信等领域的飞速发展对ADC的速度、精度和功耗等性能提出了更高的要求。在众多ADC的结构中，流水线ADC同时具备高速与高精度的优势，因而备受关注，应用最广。

目前，比较器的带宽，采样电容上的噪声，以及各级负载电容都使流水线ADC速度的进一步提高受到影响。但对流水线ADC速度影响最大的是采样保持电路的运算放大器和各级余量运算放大器的带宽。

为了获得较准确的增益和较小的非线性误差，传统的流水线ADC的采样保持电路的运算放大器和各级余量运算放大器通常采用闭环的高性能放大器来实现。这种结构通过增加辅助运放来提高输出阻抗并提高开环增益，但是，所增加的辅助运放又会引入新的寄生电容，从而增加了极点，减小了整个运放的带宽。

采用电流作为输入变量的电流模放大器可提供较大的带宽，较低的功耗和更宽的信号范围，因此近年来受到研究人员的重视。电流模放大器中的信号采用电流方式传输，处于饱和状态的晶体管的漏源电压与漏电流呈现平方根关系，从而降低了放大器对输出摆幅和电源电压的要求。通常电流放大器信号通路上的寄生电容较小，因此能有效地提高电路速度，减少系统的建立时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高ADC的速度，满足视频处理的要求，并具有低功耗，动态范围大等特点。

本发明的所采用的技术方案是：一种流水线ADC中宽带电流型运算放大器，NMOS管M₁的栅极、NMOS管M₂的栅极连接到偏置电压V_b3，NMOS管M₁的源极、NMOS管M₂的源极连接到NMOS管M₁₃的漏极，NMOS管M₁₃的源极接地，NMOS管M₁₃的栅极连接偏置电压V_b2，NMOS管M₁的漏极、NMOS管M₃的源极连接第一辅助运放BP的y2端、控制电流I₁端，NMOS管M₂的漏极、NMOS管M₄的源极连接第二辅助运放BP的y2端和控制电流I₂端，第一辅助运放BP的x2端接于所述第二辅助运放BP的x2端，NMOS管M₃的栅极连接第一辅助运放BP的z2端，NMOS管M₄的栅极连接第二辅助运放BP的z2端，NMOS管M₃的漏极、PMOS管M₅的漏极连接到输出信号V_op，NMOS管M₄的漏极、PMOS管M₆的漏极连接到输出信号V_on，PMOS管M₅的栅极连接到第三辅助运放BN的z1端，PMOS管M₆的栅极连接到第四辅助运放BN的z1端，PMOS管M₅的源极、PMOS管M₇的漏极、NMOS管M₁₅的漏极连接到第三辅助BN的y1端，PMOS管M₆的源极、PMOS管M₈的漏极、NMOS管M₁₄的漏极连接到第四辅助BN的y1端，第三辅助BN的x1端连接第四辅助BN的x1端，PMOS管M₇的栅极、PMOS管M₈的栅极连接到偏置电压V_b1，PMOS管M₇的源极、PMOS管M₈的源极连接电源V_DD，NMOS管M₁₄的源极、NMOS管M₁₅的源极连接NMOS管M₁₆的漏极，NMOS管M₁₄的栅极连接输入信号V_in，NMOS管M₁₅的栅极连接输入信号V_ip，NMOS管M₁₆的源极接地，NMOS管M₁₆的栅极连接偏置电压V_b4，控制电流I₁端和控制电流I₂端连接到电流共模反馈电路，电流共模反馈电路连接电压共模反馈电路CMFB，电压共模反馈电路CMFB连接到输出信号V_op和输出信号V_op。