[发明专利]一种高电压输入的电压跟随器

说明书

技术领域

本发明涉及的是基本电子电路技术，特别是一种高电压输入的电压跟随器。 

背景技术

近年来，随着电子工业的快速发展，电压跟随器在集成电路中的应用也越来越广泛，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常要在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候就需要电压跟随器来从中进行缓冲，起到承上启下的作用，应用电压跟随器的一个好处就是，提高了输入阻抗，这样，输入电容的容量可以大幅度减小，为应用高品质的电容提供了前提保证。对于特点显著且作用很大的电压跟随器也越来越得到重视，而一般的电压跟随器都是工作在低压，小的输入电压范围里。随着集成电路的飞速发展，在某些时候低压和小的输入电压范围不能满足电路的需要。所以，如何在高电压输入的情况下，实现对一个输入范围很宽的电压进行跟踪放大，是非常重要和迫切需要的。 

目前，在电子电路领域里，对于在低压和小的输入电压范围里工作的电压比较器结构都已成熟，但是如何应用在高电压和宽的电压输入范围里面的电压跟随器还未能发现。例如中国专利200720008037.4和200710064681.8公开了几种电压跟随器，它们都未能解决输入高电压大范围的电压跟随问题。本发明是利 用如下图(1)所示这样一种特殊的电路结构，可以实现在高压和很宽的输入电压范围内，对输入电压进行精确的跟踪，具体发明内容如下详述。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种高电压输入的电压跟随器，此电压跟随器能够在很宽的输入电压范围内，对输入电压进行精确的跟踪。 

本发明的电压跟随器由运放电路、输入级、输出级、钳位电路和恒流源电路组成，在电路中由低压场效应管M1，M2，M3，M4，M5，M9和M12构成标准的运放电路。耐高压的NMOS高压管M10为电压跟随器的输出级。电压跟随器的输入接在耐高压的NMOS高压管M11的栅极上，高压管M10和M11的漏端均连接到高的电源电压端VB，场效应管M6，M7，M8通过栅漏相连的方式用来钳制如附图1所示的1，2两结点间的电位，电流源I₁，I₂，I₃为电路提供恒定的电流。 

当输入电压从0开始增大，在低于Vlow电压+Vth_M11时，高压管M11不会导通，又由于I₁＝60uA＞I₂＝40uA，因此，Vlow电压基本为地。整个运放可以正常的工作。 

当输入电压高于Vlow电压+Vth_M11时，高压管M11导通，而高压管M11导通前，它的漏端电压VB很高，而源端电压几乎为零，所以M11开始导通，进入饱和区，这时它满足电压电流的平方率关系如下： 

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