一種改進(jìn)型米勒補償放大器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種改進(jìn)型米勒補償放大器，其包括跨導(dǎo)放大器、補償電容、補償電阻、NMOS晶體管和偏置電流源。跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端與輸入信號相連，其正相輸入端與米勒補償放大器的輸出端相連，其輸出端經(jīng)補償電阻與NMOS晶體管的柵極相連；偏置電流源連接于電源端和NMOS晶體管的漏極之間，其向NMOS晶體管的漏極注入電流；補償電容的一端與NMOS晶體管的柵極相連，其另一端與NMOS晶體管的漏極相連，NMOS晶體管的源極與接地端相連；電流源與NMOS晶體管之間的連接節(jié)點與米勒補償放大器的輸出端相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)在第一級放大級和第二級放大級之間串接補償電阻，這樣，在實現(xiàn)相同主極點位置的情況下，需要的補償電容的電容值更小，從而可以減小補償電容的面積。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種改進(jìn)型米勒補償放大器 【
】 本專利技術(shù)涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種改進(jìn)型米勒補償（Miller Compensation)放大器。 【
技術(shù)介紹
】 在集成電路中經(jīng)常采用信號放大電器（或信號放大電路），為了保證信號輸出穩(wěn) 定，需進(jìn)行環(huán)路穩(wěn)定性補償，一般常采用米勒補償放大器，其優(yōu)點之一為，可以大大減小補 償電容的面積。 請參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中的一種米勒補償?shù)膬杉壭盘柗糯笃鳎渲校鐚?dǎo) 放大器GM形成第一級放大級，NMOS(N-Mental-Oxide-Semiconductor)晶體管MN和偏置電 流源lb形成第二級放大級，第一電阻R1和第二電阻R2分別代表第一級放大級和第二級放 大級的寄生電阻，第一電容C1和第二電容C2分別代表第一級放大級和第二級放大級的寄 生電容，Cx為補償電容。該兩級信號放大器產(chǎn)生的主極點PI = lARl*A2*Cx)，次極點P2 =gm2/C2,右半平面零點Z1 = gm2/Cx，第二級增益A2 = gm2*R2,其中，R1為第一電阻R1 的阻值，R2為第二電阻R2的阻值，gml是第一級放大級（即跨導(dǎo)放大器GM)的跨導(dǎo)，gm2第 二級放大級的跨導(dǎo)，C2為第二電容C2的電容值，Cx為補償電容的電容值。由于受電路每 級最大增益以及匹配性的限制，一般電路中的補償電容Cx需要10pF?20pF以上（lpF = 1000fF)，即便如此，補償電容Cx還是會占據(jù)很大的面積，并且補償電容Cx增大一倍，補償 的主極點卻只減小到之前的一半。 因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來克服上述問題。 【
技術(shù)實現(xiàn)思路
】 本專利技術(shù)的目的在于提供一種改進(jìn)型米勒補償放大器，其可以減小補償電容的面 積。 為了解決上述問題，本專利技術(shù)提供一種改進(jìn)型米勒補償放大器，其包括跨導(dǎo)放大器、 補償電容、補償電阻、NM0S晶體管和偏置電流源。所述跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端與輸入信號 相連，其正相輸入端與米勒補償放大器的輸出端相連，其輸出端經(jīng)補償電阻與所述NM0S晶 體管的柵極相連；偏置電流源連接于電源端和所述NM0S晶體管的漏極之間，其向所述NM0S 晶體管的漏極注入電流；補償電容的一端與所述NM0S晶體管的柵極相連，其另一端與所述 NM0S晶體管的漏極相連，所述NM0S晶體管的源極與接地端相連；所述電流源與NM0S晶體 管之間的連接節(jié)點與米勒補償放大器的輸出端相連。 進(jìn)一步的，所述改進(jìn)型米勒補償放大器還包括零點移動電阻，該零點移動電阻連 接于NM0S晶體管柵極與所述補償電容未和所述NM0S晶體管漏極相連的一端之間。 進(jìn)一步的，所述改進(jìn)型米勒補償放大器還包括連接于米勒補償放大器的輸出端和 跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端之間的反饋電路，所述反饋電路向所述負(fù)相輸入端提供反映米勒 補償放大器的輸出端電壓的反饋電壓。 進(jìn)一步的，所述反饋電路包括依次串聯(lián)于所述米勒補償放大器的輸出端和接地端 之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接節(jié)點電壓 為所述反饋電壓。 進(jìn)一步的，所述跨導(dǎo)放大器的輸出端形成有寄生電阻和寄生電容，米勒補償放大 器的輸出端形成有寄生電阻和寄生電容或負(fù)載電容。 本專利技術(shù)提供另一種改進(jìn)型米勒補償放大器，其包括跨導(dǎo)放大器、補償電容、補償電 阻、PM0S晶體管和偏置電流源。所述跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端與輸入信號相連，其正相輸入 端與米勒補償放大器的輸出端相連，其輸出端經(jīng)補償電阻與所述PM0S晶體管的柵極相連； 偏置電流源連接于接地端和所述PM0S晶體管的漏極之間，其從所述PM0S晶體管MP的漏極 抽取電流；補償電容的一端與所述PM0S晶體管的柵極相連，其另一端與所述PM0S晶體管的 漏極相連，所述PM0S晶體管的源極與電源端相連；所述電流源與PM0S晶體管之間的連接節(jié) 點與米勒補償放大器的輸出端相連。 進(jìn)一步的，所述改進(jìn)型米勒補償放大器還包括零點移動電阻，該零點移動電阻連 接于PM0S晶體管柵極與所述補償電容未和所述PM0S晶體管漏極相連的一端之間。 進(jìn)一步的，所述改進(jìn)型米勒補償放大器還包括連接于米勒補償放大器的輸出端和 跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端之間的反饋電路，所述反饋電路向所述負(fù)相輸入端提供反映米勒 補償放大器的輸出端電壓的反饋電壓。 進(jìn)一步的，所述反饋電路包括依次串聯(lián)于所述米勒補償放大器的輸出端和接地端 之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接節(jié)點電壓 為所述反饋電壓。 進(jìn)一步的，所述跨導(dǎo)放大器的輸出端形成有寄生電阻和寄生電容，米勒補償放大 器的輸出端形成有寄生電阻和寄生電容或負(fù)載電容。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)在第一級放大級和第二級放大級之間串接補償電阻，這 樣，在實現(xiàn)相同主極點位置的情況下，需要的補償電容的電容值更小，從而可以減小補償電 容的面積，進(jìn)而節(jié)省芯片成本。 【【附圖說明】】 為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它 的附圖。其中： 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種米勒補償?shù)膬杉壭盘柗糯笃鞯碾娐肥疽鈭D； 圖2為本專利技術(shù)在第一個實施例中的改進(jìn)型米勒補償放大器的電路示意圖； 圖3為本專利技術(shù)在第二個實施例中的改進(jìn)型零點移動米勒補償放大器的電路示意 圖； 圖4為本專利技術(shù)在第三個實施例中的改進(jìn)型米勒補償放大器的電路示意圖； 圖5為本專利技術(shù)在第四個實施例中的改進(jìn)型零點漂移米勒補償放大器的電路示意 圖。 【【具體實施方式】】 為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 此處所稱的一個實施例或?qū)嵤├侵缚砂诒緦＠夹g(shù)至少一個實現(xiàn)方式中 的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的在一個實施例中并非均指同一 個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。除非特別說明，本文 中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。 由于在集成電路制造工藝中，20uM*20uM面積可以制造的電容大 小大約為：PlP(Poly-Insulation-Poly)類型的 300fF;M0S 類型的 800fF; MIM(Metal-Insulation-Metal)類型的800fF，而同樣20uM*20uM的面積制造的高阻值電阻 可達(dá)500K歐姆以上，因此，本專利技術(shù)在第一級放大級和第二級放大級之間串接補償電阻，這 樣，在實現(xiàn)相同主極點位置的情況下，需要的補償電容的電容值更小，從而可以減小補償電 容的面積，進(jìn)而節(jié)省芯片成本。 請參考圖2所示，其為本專利技術(shù)在第一個實施例中的改進(jìn)型米勒補償放大器的電路 示意圖。該改進(jìn)型米勒補償放大器為米勒補償兩級信號放大器，其包括跨導(dǎo)放大器GM、補償 電容Cxx、補償電阻Ra、NM0S晶體管麗和偏置電流源lb。所述跨導(dǎo)放大器GM的負(fù)相輸入 端與輸入信號VI相連，其正相輸入端與米勒補償放大器的輸出端V0相連，其輸出端經(jīng)補償 電阻Ra與所述NM0S晶體管麗的柵極相連；偏置電流源lb連接于電源端VCC和所述NM0S 晶體管麗的漏極之間，其向所述NM0S晶體管麗的漏極注入電流；補償電容Cx本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種改進(jìn)型米勒補償放大器，其特征在于，其包括跨導(dǎo)放大器、補償電容、補償電阻、NMOS晶體管和偏置電流源，所述跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端與輸入信號相連，其正相輸入端與米勒補償放大器的輸出端相連，其輸出端經(jīng)補償電阻與所述NMOS晶體管的柵極相連；偏置電流源連接于電源端和所述NMOS晶體管的漏極之間，其向所述NMOS晶體管的漏極注入電流；補償電容的一端與所述NMOS晶體管的柵極相連，其另一端與所述NMOS晶體管的漏極相連，所述NMOS晶體管的源極與接地端相連；所述電流源與NMOS晶體管之間的連接節(jié)點與米勒補償放大器的輸出端相連。

【技術(shù)特征摘要】
1. 一種改進(jìn)型米勒補償放大器，其特征在于，其包括跨導(dǎo)放大器、補償電容、補償電阻、 NMOS晶體管和偏置電流源， 所述跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端與輸入信號相連，其正相輸入端與米勒補償放大器的輸 出端相連，其輸出端經(jīng)補償電阻與所述NMOS晶體管的柵極相連；偏置電流源連接于電源端 和所述NMOS晶體管的漏極之間，其向所述NMOS晶體管的漏極注入電流；補償電容的一端與 所述NMOS晶體管的柵極相連，其另一端與所述NMOS晶體管的漏極相連，所述NMOS晶體管 的源極與接地端相連；所述電流源與NMOS晶體管之間的連接節(jié)點與米勒補償放大器的輸 出端相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型米勒補償放大器，其特征在于，其還包括零點移動電 阻，該零點移動電阻連接于NMOS晶體管柵極與所述補償電容未和所述NMOS晶體管漏極相 連的一端之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的改進(jìn)型米勒補償放大器，其特征在于，其還包括連接于 米勒補償放大器的輸出端和跨導(dǎo)放大器的負(fù)相輸入端之間的反饋電路，所述反饋電路向所 述負(fù)相輸入端提供反映米勒補償放大器的輸出端電壓的反饋電壓。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)型米勒補償放大器，其特征在于， 所述反饋電路包括依次串聯(lián)于所述米勒補償放大器的輸出端和接地端之間的第一分 壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接節(jié)點電壓為所述反饋電 壓。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)型米勒補償放大器，其特征在于，所述跨導(dǎo)放大器的輸 出端形成有寄生電阻和寄生電容，米勒補償放大器的輸出端形成有寄生電阻和寄生電容或 負(fù)載電容。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王才寶，王釗，
申請(專利權(quán))人：無錫中星微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32