[发明专利]一种改进的放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的放大器，并且特别涉及一种CMOS推挽 式放大器。

背景技术

此处将参考图1来描述一种已知的CMOS推挽式放大器。已知 的CMOS推挽式放大器10包括连接在电压供给端V_DD与GND之间 的PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1。由电压源VRF和源电 阻R_source来向放大器10提供输入信号，并且将来自放大器10的输出 信号馈送给负载电阻R_load。电阻器R_fb提供偏压、输入匹配以及对增 益的控制。电容器Csup在电压供给端V_DD与GND之间实现高频低 阻抗，使任何可能呈现在V_DD与GND之间的RF信号衰减。

MOS晶体管的漏电流大致取决于如等式(1)中所示的晶体管 的几何特性：

ID=kWL(VGS-VTH)2...(1)]]>

其中，I_D是漏电流，k是取决于所使用工艺的常量，W是晶体管 的宽度，并且L是晶体管的长度，V_GS是施加在晶体管栅极端和源极端 之间的电压，并且V_TH是晶体管的门限电压。

晶体管MP1和MN1均具有约为300mV的电压门限(V_TH)。如 果使用匹配的晶体管来实现MOS晶体管对，则输出(和输入)的DC 电压通常为电源电压的一半。当不提供输入信号VRF时，则电路处于 平衡状态，晶体管MP1和MN1均导通并且具有V_GS＝V_DD/2。处于平衡 状态时，偏置电流I_BIAS分别取决于PMOS和NMOS晶体管的门限值 V_TH而流经晶体管MP1和MN1。

这种CMOS推挽式模拟放大器可以获得作为低噪、宽带放大器 的应用，用于对射频(RF)信号进行放大。

使用包括串联连接在电压供给端的正极和负极之间的两个晶体 管的电路存在的一个问题是：电源电压电平的很小的电压变化会导致 流经所述两个晶体管的偏置电流I_BIAS的很大的变化。参考图1所示 的电路以及上述等式(1)，流经晶体管MN1和MN2的每个的漏(偏 置)电流与(V_GS-V_TH)的平方成比例。例如，如果V_DD为1.2V，并 且两个晶体管MP1和MN1的V_TH为0.3V，VDD增加到1.3V(1.083 倍)则导致两个晶体管MP1和MN1的V_GS电压升高0.05V，从而导致 DC偏置电流以如下倍数增大：