[实用新型]一种用于运放的新型共模电平偏移电路

说明书

本实用新型提供了一种用于运放的新型共模电平偏移电路，其中，所述共模电平偏移电路包括三输入运算放大器和自适应电流偏置电路。本实用新型通过所述三输入运算放大器控制所述自适应电流偏置电路的输出始终保持着在预先设定的后续主运放的差分输入对的工作电平；所述自适应电流偏置电路通过对输入差分信号取共模电压，控制N/PMOS压控电流源的切换，以使得在宽的共模输入范围内主运放能正常工作。本实用新型与传统技术相比优点在于电路结构简单，具有恒定的输入偏置电流，增加了主运放的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种用于运放的新型共模电平偏移电路。

背景技术

在集成电路领域，随着mos工艺的发展，电源电压随mos尺寸减小而等比例降低，但mos的阈值电压并不会同比例缩小。一般在设计中，共模电压取1/2Vdd，以保证较好的摆幅和小信号最大输入范围。对于标准CMOS工艺而言，阈值电压一般在0.6-0.7V之间，所以传统的运放最小工作电压一般在1.4V左右以上。然而当电源电压随mos尺寸的减小而降低时，会导致共模电压不足以保证运放能够正常工作。在不提高工艺成本采用低阈值电压的mos管条件下，必须对电路结构进行优化设计，使运放具有与Vdd无关的输入共模电平。

常见的解决方法是在运放输入级增加一个电平偏移电路，传统的一种电平偏移电路如图1所示，通过电阻分压，将输入共模电平被抬高/降低RIbias，且两组放大管在不同的共模区间分别工作，利用反馈将输入共模电压进行钳位，以保证后续主运放工作在固定共模电平上。但这种方法很难保证两组放大管的平滑切换，也很难保证两组放大管匹配和偏置电流相同。当电阻上流过的电流很高时，会导致整个电路进入不稳定状态。

有鉴于此，本实用新型针对现有技术的不足提出一种用于运放的新型共模电平偏移电路，以改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于运放的新型共模电平偏移电路，与传统技术相比优点在于电路结构简单，具有恒定的输入偏置电流，增加了主运放的稳定性。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于运放的新型共模电平偏移电路，其特征在于：所述共模电平偏移电路包括三输入运算放大器和自适应电流偏置电路。其中，所述三输入运算放大器控制所述自适应电流偏置电路的输出始终保持着在预先设定的后续主运放的差分输入对的工作电平；所述自适应电流偏置电路通过对输入差分信号取共模电压，控制N/PMOS压控电流源的切换，以使得在宽的共模输入范围内主运放能正常工作。

在其中一个实施例中，所述三输入运算放大器包括电流源I1-I2、mos管M13-M20；其中，

电流源I1的一端与电流源I2的一端，且均与电源电压Vdd相接；电流源I1的另一端与mos管M13的漏极、所述自适应电流偏置电路相连；mos管M13的栅极与mos管M16的漏极、mos管M18的源极、mos管M19的源极相连；mos管M13的源极与mos管M14的源极、mos管M15的源极相连，且均接地；mos管M14的栅极与mos管M15的栅极、mos管M17的漏极、mos管M20的源极相连；mos管M14的漏极与mos管M16的源极相连；mos管M15的漏极与mos管M17的源极相连；mos管M16的栅极与mos管M17的栅极相连，且接入偏置电压V2；mos管M18的栅极与所述自适应电流偏置电路相连；mos管M18的源极与mos管M19的源极、mos管M20的源极、电流源I2的另一端相连；mos管M19的栅极与所述自适应电流偏置电路相连。

在其中一个实施例中，所述自适应电流偏置电路包括电流源I3、电阻R1-R6、mos管M1-M12以及比较器；其中，