[发明专利]一种全差分电压缓冲器电路

说明书

本发明公开了一种全差分电压缓冲器电路，包括输入级电路(1)和输出级电路(2)，输入级电路(1)将输入信号转化为电流信号，该电流信号经输出级电路(2)放大后转化为电压信号输出；输出级电路(2)的输出共模电压可以通过输出级电路(2)中的电阻(12)控制。本发明的电压缓冲器电路可以实现差分电压信号的缓冲处理，且输出差分信号的共模电压在偏置电流确定的情况下保持固定，不随输入共模电压的变化而变化。本发明在保证输出差模电压跟随输入差模电压的前提下，在较大的输入共模电压变化范围内具有固定的输出共模电压；可以通过改变输出级电路中的电阻阻值方便地设定所需的输出共模电压值，从而增加了电路设计的灵活性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种全差分电压缓冲器电路。

背景技术

开关电容电路常用于数据转换器中，由受时钟信号控制的开关与电容器组成，利用电容器电荷的存储与转移原理来实现电路功能。在实际电路中，有时仅用开关和电容器构成的电路往往不满足要求，所以多与放大器或运算放大器、比较器等组合起来，以实现电信号的产生、变换与处理。

电压缓冲器是模拟电路领域中常用的功能模块，它的特点是具有较大的输入阻抗和较小的输出阻抗，从而隔离后级负载对前级信号电平的影响。在开关电容电路中，电压缓冲器常被用来在不同的电容器间实现电平复制与搬移。目前最简单的电压跟随器是传统的源极跟随器，如图1所示。源极跟随器虽然实现简单，但是存在着信号直流电平移动的问题。在差分结构的开关电容电路中，倘若使用两个相同的源极跟随器作为伪差分电压缓冲器，则其不能具有固定的输出共模电平，可能造成电路不稳定的后果。因此一个能够处理差分信号且输出共模电压不受输入信号影响的电压缓冲器对开关电容电路的设计有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种输出差模电压跟随输入差模电压，且输出共模电压固定不变的电压缓冲器电路，同时具有低成本、易移植的特点。

为了达到上述目的，本发明提供一种全差分电压缓冲器电路，包括输入级电路和输出级电路；输入级电路包括尾电流源、第一p型差分管、第二p型差分管、第一n型电流源、第二n型电流源；输出级电路包括第三n型电流源、第四n型电流源、第一p型负载管、第二p型负载管和电阻；所述n型电流源由一个n型场效应管构成，其源端接地；所述p型差分管由一个p型场效应管构成；所述p型负载管由一个p型场效应管构成，其栅端与漏端相连；输入级电路中尾电流源输出电流端连接第一p型差分管和第二p型差分管中p型场效应管的源端；第一p型差分管中的p型场效应管的栅端接信号V_IP，其漏端连接第一n型电流源中n型场效应管的漏端；第二p型差分管中的p型场效应管的栅端接信号V_IN，其漏端连接第二n型电流源中n型场效应管的漏端；第一n型电流源中n型场效应管的漏端与其栅端连接，并与第四n型电流源中n型场效应管的栅端连接；第二n型电流源中n型场效应管的漏端与其栅端连接，并与第三n型电流源中n型场效应管的栅端连接；第三n型电流源中n型场效应管的漏端与第一p型负载管中p型场效应管的漏端连接；第四n型电流源中n型场效应管的漏端与第二p型负载管中p型场效应管的漏端连接；第一p型负载管中p型场效应管的漏端与其栅端连接，构成输出端V_ON；第二p型负载管中p型场效应管的漏端与其栅端连接，构成输出端V_OP；第一p型负载管中p型场效应管的源端与第二p型负载管中p型场效应管的源端连接，并与电阻连接；电阻的另一端连接电源。

本发明的原理在于：