[发明专利]一种低功耗的宽带全差分运算放大器

摘要

本发明涉及一种低功耗的宽带全差分运算放大器，属于模拟集成电路领域。运放电路采用了一种前馈零点补偿的电路结构。在两级结构放大器的基础上通过额外引入一条输入到输出的前馈路径，在两个极点的基础上形成一个左半平面的零点，对相位进行补偿实现运放的稳定。由于该结构没有采用密勒补偿，所以主极点位置较密勒补偿结构高，更适合低功耗高带宽电路设计。本发明结构简单，在实现宽带应用的要求下所需要的功耗非常的小，能很好满足无线宽带通信系统的要求。

主权项

1.一种低功耗的宽带的全差分运算放大器，采用CMOS工艺实现，其特征在于包括作为输入级的第一级主放大器、第二级放大电路、前馈补偿电路；第二级放大电路通过级联方式连接到第一级主放大器输出端，前馈补偿电路位于第一级主放大器输入端和第二级放大电路输出端之间；第一级主放大器包括尾电流源晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、电阻R1、电容C1、电阻R2和电容C2；尾电流源晶体管M1的漏极连接到晶体管M2、M3的源极组成第一级主放大器的输入部分，晶体管M4的漏极连接到晶体管M2的漏极，晶体管M5的漏极连接到晶体管M3的漏极构成第一级主放大器的负载部分；电阻R1和电容C1并联与电阻R2和电容C2的并联连在一起到晶体管M4和M5的栅极组成共模反馈网络用来设定第一级放大器的输出共模电压；由晶体管M7和晶体管M8的栅极和漏极分别连接到运放的输入端和输出端组成前馈补偿电路的前馈通路，以及由晶体管M9和晶体管M11的漏极和源极分别连在一起作为晶体管M7的负载；晶体管M12和晶体管M10的漏极和源极分别连在一起作为晶体管M8的负载，组成第二级放大电路，电阻R3和电容C3并联与电阻R4和电容C4的并联连在一起到晶体管M6的栅极而M6的漏极再连接到晶体管M7和晶体管M8的源极组成共模反馈网络用来设定第二级放大器的输出共模电压；偏置电路由NMOS晶体管M13、M15和PMOS晶体管M14构成；M15的栅极和漏极相连再连接到M3的栅极并为第一级放大器的尾电流源晶体管M1的栅极提供偏置电压；M14的栅极和漏极相连再连接到第二级放大器有源负载PMOS晶体管M11和M12的栅极，为M11和M12提供偏置电压。