一種運算放大器，其包括：輸入級電路，其包括鏡像電路、差分輸入電路A、差分輸入電路B、為差分輸入電路A提供偏置電流的偏置電路A以及為差分輸入電路B提供偏置電流的偏置電路B；輸出級電路，其由鏡像電路的輸出端B提供輸入電壓并形成輸出電壓；以及差模反饋電路，其對輸入電壓和輸出電壓的差值進(jìn)行檢測，最終的反饋信號通過分別控制兩個輸入級電路的偏置電路來消除失調(diào)電壓。本發(fā)明專利技術(shù)運算放大器在不增加電路復(fù)雜度的前提下，通過增加一個差模反饋電路來實現(xiàn)運放失調(diào)電壓的消除，解決了運算放大器由于工作溫度變化產(chǎn)生的靜態(tài)工作點漂移問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種運算放大器，尤其涉及一種用于驅(qū)動諸如液晶顯示裝置的電容行負(fù)載的運算放大器。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)上，在大多數(shù)情況下已經(jīng)使用雙極晶體管構(gòu)造運算放大器。但是，由于對于 MOS電路和雙極晶體管的共存以及對于低功率運行的不斷的要求，與以前相比，使用MOS晶體管構(gòu)造運算放大器更常見。當(dāng)用MOS晶體管構(gòu)造運算放大器時，存在下述情況，即通過利用MOS晶體管固有的模式特性采用不同于用雙極晶體管構(gòu)造的運算放大器的電路構(gòu)造。此種運算放大器的示例包括使用電子切換功能的放大器。用MOS晶體管構(gòu)造運算放大器的應(yīng)用領(lǐng)域之一是TFT IXD (薄膜晶體管液晶顯示) 驅(qū)動器LSI。該LCD驅(qū)動器LSI包括多個具有電壓跟隨器構(gòu)造的運算放大器作為輸出緩沖放大器和用于伽馬校正的灰階電源。要求LCD驅(qū)動器LSI在所述多個運算放大器種的偏移電壓方面僅有小的差異。因此，在本領(lǐng)域中要求具有極其小的偏移電壓的MOS運算放大器。在傳統(tǒng)閉環(huán)結(jié)構(gòu)的單位增益運算放大器中，兩級單位增益運放電路主要通過在輸出端上增加雙采樣電路、提高輸入級MOS管的對稱性以及使用斬波技術(shù)來消除運放的失調(diào)電壓。參照圖1所示，該運放電路包括偏置電路、輸入級電路和輸出級電路三部分。輸入級使用了由MOS管Ml、M2、M5組成的差分輸入結(jié)構(gòu)。輸出級電路由M6、M7以及電容Cc和CL 組成，作為運放的第二級來放大差分輸出的信號，電容Cc為米勒電容，調(diào)節(jié)運放的穩(wěn)定性。 該電路還包括一個由M3和M4構(gòu)成的鏡像電流鏡。但是，增加雙采樣電路和使用斬波技術(shù)都增加了電路的復(fù)雜性；由于工藝的原因，輸入對管的失配問題也無法完全消除；斬波技術(shù)需要額外的電路和一定頻率的時鐘信號來實現(xiàn)。鑒于以上弊端，卻有必要提供一種新型的運算放大器來解決上述缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種為了解決現(xiàn)有技術(shù)中由于工藝制造原因?qū)е翸OS管的失配對失調(diào)電壓的影響。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種運算放大器，其包括輸入級電路，其包括鏡像電路、差分輸入電路A、差分輸入電路B、為差分輸入電路 A提供偏置電流的偏置電路A以及為差分輸入電路B提供偏置電流的偏置電路B ；輸出級電路，其由鏡像電路的輸出端B提供輸入電壓并形成輸出電壓；以及差模反饋電路，其對輸入電壓和輸出電壓的差值進(jìn)行檢測，最終的反饋信號通過分別控制兩個輸入級電路的偏置電路來消除失調(diào)電壓。可選地，所述差分輸入電路A和差分輸入電路B分別設(shè)置為提高反饋電壓增益的不對稱結(jié)構(gòu)。可選地，所述差分輸入電路A中的兩個輸入管的跨導(dǎo)是不對稱的，其中與鏡像電路中輸出端A相連的MOS管的跨導(dǎo)比與鏡像電路中輸出端B相連的MOS管的跨導(dǎo)大。可選地，所述差分輸入電路B中的兩個輸入管的跨導(dǎo)也是不對稱的，其中與鏡像電路中輸出端B相連的MOS管的跨導(dǎo)比與鏡像電路中輸出端A相連的MOS管的跨導(dǎo)要大。可選地，所述差分輸入電路A與差分輸入電路B為并聯(lián)的相同輸入對管。可選地，所述輸入對管中的兩只MOS管的尺寸不同。可選地，所述差分輸入電路A與差分輸入電路B的輸入對管與鏡像電路的交叉互聯(lián)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述運算放大器的有益效果是本專利技術(shù)運算放大器在不增加電路復(fù)雜度的前提下，通過增加一個差模反饋電路來實現(xiàn)運放失調(diào)電壓的消除，解決了運算放大器由于工作溫度變化產(chǎn)生的靜態(tài)工作點漂移問題。本專利技術(shù)的運算放大器在輸入級電路中使用了不對稱結(jié)構(gòu)的輸入管，提高反饋環(huán)路電壓增益的同時避免了傳統(tǒng)的對稱結(jié)構(gòu)的輸入管所形成失配誤差。附圖說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種兩級單位增益運放電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)運算放大器的實施方式的原理框圖；圖3是本專利技術(shù)運算放大器中輸入級電路的電路圖；圖4是本專利技術(shù)運算放大器中差模反饋電路及輸出級電路的電路圖。具體實施方式參照圖2所示，本專利技術(shù)的運算放大器在不增加電路復(fù)雜程度的前提下，通過增加差模反饋電路來實現(xiàn)運放失調(diào)電壓的消除，同時在輸入級電路中輸入管設(shè)置為不對稱結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)運放存在的失配誤差。以下具體介紹本實施方式的的放大器結(jié)構(gòu)本專利技術(shù)運算放大器包括輸入級電路201，其包括鏡像電路204、差分輸入電路A210、差分輸入電路B211、為差分輸入電路A210提供偏置電流的偏置電路A212以及為差分輸入電路B211提供偏置電流的偏置電路B213 ；輸出級電路202，其由鏡像電路的輸出端B提供輸入電壓并形成輸出電壓；以及差模反饋電路203，其對輸入電壓和輸出電壓的差值進(jìn)行檢測，最終的反饋信號通過分別控制兩個輸入級電路的偏置電路212、213來實現(xiàn)消除失調(diào)電壓的目的。其中，該差分輸入電路A210與差分輸入電路B211為并聯(lián)的相同輸入對管。該輸入對管中的兩只MOS管的尺寸不同。差分輸入電路A210、差分輸入電路B211與鏡像電路204 的連接采用交叉互聯(lián)的方法。所述差分輸入電路A210中的兩個輸入管的跨導(dǎo)是不對稱的， 其中與鏡像電路204中輸出端A214相連的MOS管的跨導(dǎo)比與鏡像電路204中輸出端B215 相連的MOS管的跨導(dǎo)大，同樣，差分輸入電路B211中的兩個輸入管的跨導(dǎo)也是不對稱的，其中與鏡像電路204中輸出端B215相連的MOS管的跨導(dǎo)比與鏡像電路204中輸出端A214相連的MOS管的跨導(dǎo)要大。即，差分輸入電路A210和差分輸入電路B211都具有不對稱結(jié)構(gòu)。參照圖3所示，其為本專利技術(shù)運算放大器中輸入級電路201的電路圖，其中，MOS管Ml連接電源VDD和結(jié)點314，MOS管M2連接電源VDD和結(jié)點313，MOS管M3連接結(jié)點316 和結(jié)點313，MOS管M4連接結(jié)點316和結(jié)點314，MOS管M5連接結(jié)點314和結(jié)點315，MOS 管M6連接結(jié)點315和結(jié)點313，MOS管M7連接結(jié)點316和地電平VSS，MOS管M8連接結(jié)點 315和地電平VSS。 MOS管M7禾口 MOS管M8組成一個鏡像電路204，MOS管Ml、MOS管M4禾口 MOS管M5 組成差分輸出電路A210，MOS管M2、MOS管M3和MOS管M6組成差分輸出電路B211。其中 M3和M5的偏置電流相同，M4和M6的偏置電流相同，流經(jīng)MOS管M3和M5的偏置電流比流經(jīng)MOS管M4和M6的偏置電流小，同時MOS管M3和M5的寬長比MOS管M4和M6的寬長短， 艮口 MOS管M3禾口 M5的跨導(dǎo)比MOS管M4禾口 M6的小。參照圖4所示，其為本專利技術(shù)運算放大器中差模反饋電路203及輸出級電路202的電路圖。參照圖3結(jié)合圖4所示，MOS管Ml的柵極與差模反饋電路203的一個差分輸出311 相連。MOS管M2的柵極與差模反饋電路203的另一個差分輸出312相連。MOS管M3和M4 的柵極與運算放大器的輸出電壓Vout相連。MOS管M5和M6的柵極與運算放大器的輸入電壓Vin相連。MOS管M7和MOS管M8的柵極與結(jié)點316相連.MOS管Ml和M2的柵極電壓由差模反饋電路203的輸出信號控制。結(jié)點315為MOS 管M7和M8組成鏡像電路204的鏡像輸出端。兩對差分輸入管分別與鏡像電路204交叉互聯(lián)。參照圖4所示，當(dāng)輸出電壓Vout略大于輸入電壓Vin時，差模反饋電路203中FB2 的柵源電壓變大，即流經(jīng)MOS管FB2的電流IFB2變大，結(jié)點312的電壓降低，根據(jù)差分對工作原理，流經(jīng)FB3的電流變小，結(jié)點311的電壓升高。結(jié)點311的電壓為Ml的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程亮，
申請(專利權(quán))人：無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司，無錫華潤上華科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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