[发明专利]运算放大器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种运算放大器，尤其涉及一种用于驱动诸如液晶显示装置的电容行负载的运算放大器。

【背景技术】

传统上，在大多数情况下已经使用双极晶体管构造运算放大器。但是，由于对于MOS电路和双极晶体管的共存以及对于低功率运行的不断的要求，与以前相比，使用MOS晶体管构造运算放大器更常见。当用MOS晶体管构造运算放大器时，存在下述情况，即通过利用MOS晶体管固有的模式特性采用不同于用双极晶体管构造的运算放大器的电路构造。此种运算放大器的示例包括使用电子切换功能的放大器。

用MOS晶体管构造运算放大器的应用领域之一是TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示)驱动器LSI。该LCD驱动器LSI包括多个具有电压跟随器构造的运算放大器作为输出缓冲放大器和用于伽马校正的灰阶电源。要求LCD驱动器LSI在所述多个运算放大器种的偏移电压方面仅有小的差异。因此，在本领域中要求具有极其小的偏移电压的MOS运算放大器。

在传统闭环结构的单位增益运算放大器中，两级单位增益运放电路主要通过在输出端上增加双采样电路、提高输入级MOS管的对称性以及使用斩波技术来消除运放的失调电压。参照图1所示，该运放电路包括偏置电路、输入级电路和输出级电路三部分。输入级使用了由MOS管M1、M2、M5组成的差分输入结构。输出级电路由M6、M7以及电容Cc和CL组成，作为运放的第二级来放大差分输出的信号，电容Cc为米勒电容，调节运放的稳定性。该电路还包括一个由M3和M4构成的镜像电流镜。但是，增加双采样电路和使用斩波技术都增加了电路的复杂性；由于工艺的原因，输入对管的失配问题也无法完全消除；斩波技术需要额外的电路和一定频率的时钟信号来实现。

鉴于以上弊端，却有必要提供一种新型的运算放大器来解决上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种为了解决现有技术中由于工艺制造原因导致MOS管的失配对失调电压的影响。

实现上述目的的技术方案是：一种运算放大器，其包括：

输入级电路，其包括镜像电路、差分输入电路A、差分输入电路B、为差分输入电路A提供偏置电流的偏置电路A以及为差分输入电路B提供偏置电流的偏置电路B；

输出级电路，其由镜像电路的输出端B提供输入电压并形成输出电压；以及

差模反馈电路，其对输入电压和输出电压的差值进行检测，最终的反馈信号通过分别控制两个输入级电路的偏置电路来消除失调电压。

可选地，所述差分输入电路A和差分输入电路B分别设置为提高反馈电压增益的不对称结构。

可选地，所述差分输入电路A中的两个输入管的跨导是不对称的，其中与镜像电路中输出端A相连的MOS管的跨导比与镜像电路中输出端B相连的MOS管的跨导大。

可选地，所述差分输入电路B中的两个输入管的跨导也是不对称的，其中与镜像电路中输出端B相连的MOS管的跨导比与镜像电路中输出端A相连的MOS管的跨导要大。

可选地，所述差分输入电路A与差分输入电路B为并联的相同输入对管。

可选地，所述输入对管中的两只MOS管的尺寸不同。

可选地，所述差分输入电路A与差分输入电路B的输入对管与镜像电路的交叉互联。

与现有技术相比，上述运算放大器的有益效果是：本发明运算放大器在不增加电路复杂度的前提下，通过增加一个差模反馈电路来实现运放失调电压的消除，解决了运算放大器由于工作温度变化产生的静态工作点漂移问题。

本发明的运算放大器在输入级电路中使用了不对称结构的输入管，提高反馈环路电压增益的同时避免了传统的对称结构的输入管所形成失配误差。

【附图说明】

图1是现有技术的一种两级单位增益运放电路结构示意图；

图2是本发明运算放大器的实施方式的原理框图；

图3是本发明运算放大器中输入级电路的电路图；

图4是本发明运算放大器中差模反馈电路及输出级电路的电路图。

【具体实施方式】

参照图2所示，本发明的运算放大器在不增加电路复杂程度的前提下，通过增加差模反馈电路来实现运放失调电压的消除，同时在输入级电路中输入管设置为不对称结构，避免了传统运放存在的失配误差。

以下具体介绍本实施方式的的放大器结构：

本发明运算放大器包括：