[发明专利]范围可调的阈值电压产生电路

说明书

公开了一种范围可调的阈值电压产生电路，电路中，电压选择模块Vsel1与运算放大器AMP1的正极输入端连接，运算放大器AMP1的输出与AMP1的负极输入端连接构成单位增益缓冲器，同时运算放大器AMP1输出通过电阻R6与AMP2的负极输入端以及电阻R5连接，电压选择模块Vsel2与运算放大器AMP3的负极输入端连接，运算放大器AMP2的输出端与晶体管M1和晶体管M3的栅极连接，运算放大器AMP3的输出端与晶体管M2、晶体管M4的栅连接，晶体管M1的漏极接电源VDD，源极与电阻R2、电阻R3连接；晶体管M3的源极通过电压选择模块Vsel3与晶体管M4的源极连接在一起。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，特别是一种范围可调的阈值电压产生电路。

背景技术

随着物联网以及大数据产业的快速发展，模数转换器(ADC)作为模拟与数字领域的接口，应用场景也更为广泛。而对于高速高精度的ADC而言，参考电压产生电路用来提供ADC比较器的参考比较电压，因此参考电压电路的精度与以及环路稳定的速度毫无疑问是非常重要的，一定程度上决定了ADC的精度和量化范围。

目前已有的阈值电压产生电路如图1所示，只能通过变化输出电阻来进行一定范围内的调节，无法精准的设置所产生的参考电压信号的共模和差模电压值。而在实际应用中，ADC所处理的输入信号的共模往往是变化的，因此该结构限制了ADC处理输入信号的能力。而在另外一些参考电压产生电路中，如图2所示，虽然能对产生的参考电压的高低电平进行一定程度的设置，但该范围受到运放输入摆幅的限制。除此之外，在高速电路中，参考电压产生电路往往需要提供很强的驱动能力，因此需要流过较大电流，这对直接引用输出支路作为反馈环路的这类结构非常不利，容易造成环路稳定较慢，如在flash ADC中，如果参考电压电平在每次比较器工作时不能提供稳定的比较参考电压，那将会影响整个ADC的精度。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种范围可调的阈值电压产生电路,与现有的结构相比，它既解决了传统结构无法精确的调整输出阈值电压的共模以及差模电压值，同时增加了一条镜像输出但尺寸缩小的反馈环路，从而在输出级输出大电流的时候，只用较小的电流开销来完成环路的快速稳定，从而减少了环路稳定所需要的时间，能够更好的满足一些高性能ADC对参考电压的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种范围可调的阈值电压产生电路包括运算放大器AMP1、运算放大器AMP2和运算放大器AMP3、基于电阻串的电压选择模块Vsel 1、电压选择模块Vsel 2和电压选择模块Vsel 3，以及晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4，其中，

电压选择模块Vsel1与运算放大器AMP1的正极输入端连接，运算放大器AMP1的输出与AMP1的负极输入端连接构成单位增益缓冲器，同时运算放大器AMP1输出通过电阻R6与AMP2的负极输入端以及电阻R5连接，电阻R5通过电阻R4与运算放大器AMP3的正极输入端连接；

电压选择模块Vsel2与运算放大器AMP3的负极输入端连接，电阻R1一端与地连接，另一端与运算放大器AMP2的正极输入端连接，并依次通过电阻R2、电阻R3与运算放大器AMP3的正极输入端连接，运算放大器AMP2的输出端与晶体管M1和晶体管M3的栅极连接，运算放大器AMP3的输出端与晶体管M2、晶体管M4的栅连接，晶体管M1的漏极接电源VDD，源极与电阻R2、电阻R3连接；晶体管M2的源极与电阻R4、电阻R5连接，晶体管M3的源极通过电压选择模块Vsel3与晶体管M4的源极连接在一起。

所述的范围可调的阈值电压产生电路中，晶体管M1、晶体管M2分别是晶体管M3、晶体管M4的镜像管且尺寸为1：M，而电阻R3、电阻R4的阻值之和与电压选择模块Vsel3的电阻串总阻值之和比例为M：1。