[发明专利]基于低纹波电荷泵的轨到轨输入输出运算跨导放大器

权利要求书

1.一种基于低纹波电荷泵的输入输出运算跨导放大器，其包括依次连接的偏置电路、差分跨导输入级、差分转单端的跨阻级、推挽输出级；

所述偏置电路用于提供偏置电压和偏置电流；

所述差分跨导输入级用于将差分输入电压转换为差分电流；

所述差分转单端的跨阻级用于将差分电流转换为单端电流；

所述推挽输出级采用推挽的方式把单端电流转换为电流并输出；

其特征在于，所述差分跨导输入级包括低纹波电荷泵、第一电流镜、差分对，所述低纹波电荷泵用于产生高于电压源VDD的电压源，并给所述第一电流镜供电，所述第一电流镜用于镜像所述偏置电路产生的偏置电流，所述低纹波电荷泵的两个输入端分别连接外部输入时钟信号、电压源VDD，所述低纹波电荷泵的输出端连接第一电流镜的电源端，所述第一电流镜的输出连接所述差分对的源极，所述差分对的漏极连接所述差分转单端的跨阻级，所述差分转单端的跨阻级的输出连接所述推挽输出级的输入，所述第一电流镜包括PMOS管P9～PMOS管P12和电阻R3，所述差分对包括PMOS管P13、PMOS管P14，所述低纹波电荷泵的输出端通过所述第一电流镜分别连接所述差分对、所述偏置电路。

2.根据权利要求1所述的基于低纹波电荷泵的输入输出运算跨导放大器，其特征在于，所述低纹波电荷泵包括PMOS管N17、电容C3、C4、C5、单级电荷泵CP1、CP2，所述单级电荷泵CP1的1管脚分别连接所述电压源VDD、单级电荷泵CP2，所述单级电荷泵CP2的2管脚分别连接电容C3一端、PMOS管N17的源极，所述单级电荷泵CP2的2管脚分别连接电容C4一端，所述PMOS管N17的漏极连接电容C5一端，所述电容C3、C4、C5另一端接地，所述单级电荷泵CP1、CP2的3管脚连接外部输入时钟信号。

3.根据权利要求2所述的基于低纹波电荷泵的输入输出运算跨导放大器，其特征在于，所述单级电荷泵CP1包括PMOS管P20、P21、P22、P23、NMOS管N18、N19、N20、N21、电容C6、C7，所述PMOS管P20与所述NMOS管N18的栅极、PMOS管P21的漏极相连，所述PMOS管P21与所述NMOS管N19的栅极、PMOS管P20的漏极相连，所述NMOS管N18、N19的源极连接电压源VDD，所述PMOS管P20、P21的源极为电压输出端，所述NMOS管N18、N19的源极与所述电容C6、C7的一端一一对应连接，所述电容C6另一端分别连接PMOS管P22、P23、NMOS管N20、N21的栅极，所述电容C7另一端分别连接所述PMOS管P23的漏极、NMOS管N21的漏极，所述PMOS管P22的栅极、NMOS管N21的栅极连接外部输入时钟信号，所述PMOS管P23、P22的源极分别连接电压源VDD，所述NMOS管N20、N23的源极分别接地；所述单级电荷泵CP2的结构与所述单级电荷泵CP1的结构一致。

4.根据权利要求3所述的基于低纹波电荷泵的输入输出运算跨导放大器，其特征在于，所述第一电流镜的PMOS管P9、P10的源极连接所述电荷泵的输出端，所述PMOS管P9的栅极分别连接所述PMOS管P10的栅极、电阻R3一端、PMOS管P11的漏极，所述PMOS管P11的栅极分别连接所述PMOS管P12的栅极、电阻R3另一端、所述偏置电路中的NMOS管N3的漏极，所述PMOS管P12的漏极分别连接所述PMOS管P13、P14的源极，所述PMOS管P13的漏极分别连接所述差分跨导输入级中的NMOS管N5、N11，所述PMOS管P14的漏极分别连接所述差分跨导输入级中的NMOS管N6、N12，所述PMOS管P13的栅极为反相输入端，所述PMOS管P14的栅极为同相输入端。

5.根据权利要求4所述的基于低纹波电荷泵的输入输出运算跨导放大器，其特征在于，所述偏置电路包括第一偏置电压产生单元、第一开关单元，所述第一偏置电压产生单元用于产生偏置电压VB2，所述第一开关单元用于对偏置电压、偏置电流进行导通控制，所述第一偏置电压产生单元包括PMOS管P1、P5，所述第一开关单元包括NMOS管N1～N4、N7～N10、电阻R1、R2，所述第一偏置电压产生单元的输入端连接电压源VDD，输出端连接所述第一开关单元，同时，所述电压源VDD串联电阻R1后与所述第一开关单元连接。