[发明专利]具备稳定电路的多级放大器

说明书

本发明公开了一种多级放大器，包含：第一放大级、第二放大级以及稳定电路。所述第一放大级具有差动对，用于接收输入信号，并且据此产生第一输出信号。所述第二放大级耦接所述第一放大级的输出端，用于接收所述第一输出信号，并据此产生第二输出信号。所述稳定电路包含有至少一晶体管，所述稳定电路中的晶体管分别耦接所述第二放大级的输出端以及所述差动对的共用端，其中所述稳定电路中的所述晶体管的导通类型不同于所述差动对中的晶体管的导通类型。

技术领域

本发明涉及多级放大电路，特别关于一种用于二级或多级放大器中，解决轻负载引发的稳定性问题的稳定电路，以及相关的多级放大器。

背景技术

在低压差稳压器(Low dropout regulator)或缓冲器等模拟电路中，常使用二级放大电路的架构。然而，在二级放大电路的架构中，往往存在一种稳定性的问题。这种问题主要是负载轻重变化所导致。在轻负载的情形中，二级放大电路中的第二放大级的输出端形成的非主极点(第二极点)，会往第一放大级的输出端形成的主极点(第一极点)靠近，若是第一极点与第二极点过于靠近或重迭，则可能会引发系统的振荡。

针对这个问题，一个可行的解决方式就是在第二放大级的输出端增加负载电流或电阻，使得第二极点可以远离增益带宽积(gain–bandwidth product，GBW)，以提高相位裕度(phase margin)。然而，这样的方法却不利于低功率设计，因为负载电流或电阻通常会加额外的功耗。因此，需要提出一种创新的设计来解决二级放大电路的稳定性问题。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提出一种稳定电路，用以增加输出二级/多级放大器的输出端的负载，从而提高相位裕度，解决二级/多级放大器在轻负载状态下的不稳定问题。并且，本发明的稳定电路使用的功耗远低于现有稳定技巧(使用负载电流或电阻)中所需的功耗。其中，本发明的稳定电路是通过多级放大器的第一放大级中的差动对的共用端进行偏置，因此不需要额外设置偏置电路，造成额外的功耗。再者，本发明的二级/多级放大器具有单位增益反馈(unity gain feedback)，使得稳定电路继承了第一放大级中的差动对的驱动能力，从而在较低的功耗下，就可以提升一定的相位裕度。

本发明的一实施例提供一种多级放大器。所述多级放大器包含：第一放大级、第二放大级以及稳定电路。所述第一放大级具有一差动对，用于接收输入信号，并且据此产生第一输出信号。所述第二放大级耦接于所述第一放大级的输出端，用于接收所述第一输出信号，并据此产生第二输出信号。所述稳定电路包含有至少一个晶体管，所述稳定电路中的晶体管分别耦接所述第二放大级的输出端以及所述差动对的共用端，其中所述稳定电路中的所述晶体管的导通类型不同于所述差动对中的晶体管的导通类型。

附图说明

图1为本发明的多级放大器的第一实施例的电路图。

图2为本发明的多级放大器的第二实施例的电路图。

图3为本发明的多级放大器的第三实施例的电路图。

图4为本发明的多级放大器的第四实施例的电路图。

其中，附图标记说明如下：

100、300、400                多级放大器

200                        负载

110、310                    第一放大级

112                        差动对

120、320、420                第二放大级

130、330、430、115            稳定电路

140、340、440                补偿电路