[发明专利]轨到轨运算放大器及恒定跨导的方法

权利要求书

1.一种轨到轨运算放大器，其特征在于，所述轨到轨运算放大器至少包括：

轨到轨放大模块，包括输出级和轨到轨输入级，所述轨到轨输入级包括P型子模块和N型子模块；所述P型子模块及所述N型子模块接收输入信号，所述输出级连接所述P型子模块及所述N型子模块的输出端，所述轨到轨放大模块将所述输入信号放大后输出对应的输出信号；

辅助模块，接收所述输入信号，并连接所述轨到轨放大模块；当所述轨到轨放大模块中N型输入管或P型输入管截止时，所述辅助模块对流过输入管的电流进行补偿，以使得所述轨到轨运算放大器的跨导在轨到轨输入范围内保持恒定。

2.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于：所述P型子模块包括第一P型输入管、第二P型输入管及第一电流源；所述第一P型输入管及所述第二P型输入管的源极连接所述第一电流源，栅极分别连接第一输入信号及第二输入信号，漏极连接所述输出级；所述第一输入信号与所述第二输入信号相等。

3.根据权利要求2所述的轨到轨运算放大器，其特征在于：所述N型子模块包括第一N型输入管、第二N型输入管及第二电流源；所述第一N型输入管及所述第二N型输入管的源极连接所述第二电流源，栅极分别连接所述第一输入信号及所述第二输入信号，漏极连接所述输出级。

4.根据权利要求3所述的轨到轨运算放大器，其特征在于：流经所述第一电流源与所述第二电流源的电流相等。

5.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于：所述输出级包括第三、第四、第五、第六电流源、第一P型输出管、第二P型输出管、第一N型输出管及第二N型输出管；

所述第一P型输出管的源极连接所述第三电流源及所述N型子模块的第一输出端，栅极连接第一偏置电压，漏极连接所述第一N型输出管的漏极；所述第二P型输出管的源极连接所述第四电流源及所述N型子模块的第二输出端，栅极连接所述第一偏置电压，漏极连接所述第二N型输出管的漏极；所述第一N型输出管的源极连接所述第五电流源及所述P型子模块的第一输出端，栅极连接第二偏置电压，漏极连接所述第一P型输出管的漏极；所述第二N型输出管的源极连接所述第六电流源及所述P型子模块的第二输出端，栅极连接所述第二偏置电压，漏极连接所述第二P型输出管的漏极；所述第一P型输出管及所述第一N型输出管的漏极输出第一输出信号，所述第二P型输出管及所述第二N型输出管的漏极输出第二输出信号；

其中，流经所述第三、第四、第五、第六电流源的电流相等。

6.根据权利要求1所述的轨到轨运算放大器，其特征在于：所述辅助模块包括第一补偿单元及第二补偿单元；所述第一补偿单元连接所述P型子模块中P型输入管的源极，当所述N型子模块中N型输入管截止时，向所述P型输入管的源极注入补偿电流；所述第二补偿单元连接所述N型子模块中N型输入管的源极，当所述P型子模块中P型输入管截止时，向所述N型输入管的源极注入补偿电流。

7.根据权利要求6所述的轨到轨运算放大器，其特征在于：所述第一补偿单元包括第七电流源、第八电流源、第一电流镜及第二电流镜；

所述第七电流源连接所述输入信号，当所述输入信号使所述N型输入管截止时，所述第七电流源不输出电流，当所述输入信号使所述N型输入管导通时所述第七电流源输出电流；

所述第一电流镜的第一端连接所述第七电流源，第二端连接所述第八电流源，所述第一电流镜的第一端与第二端的电流比值为1:1；

所述第二电流镜的第一端连接所述第八电流源，第二端连接所述P型输入管的源极，所述第二电流镜的第一端与第二端的电流比值为k1:a；

其中，流经所述第七电流源及所述第八电流源的电流相等，且流经所述第七电流源及所述第八电流源的电流与流经所述N型子模块中电流源的电流比值为k1:a；所述第二电流镜及所述第一电流镜中与所述第八电流源连接的晶体管的宽长比的比值小于1。