[发明专利]放大器

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，更具体地涉及一种放大器。

背景技术

运算放大器主要是对电信号进行运算与放大，因此在各电子器件中被广泛地应用。众所周知地，运算放大器的内部包括有多个场效应管，而且场效应管的载流子迁移率、阈值电压等参数会随温度及工艺角的变化而不同，这将导致运算放大器的增益也随着发生变化，即运算放大器的增益存在不稳定的隐患。在现有技术中，多采用增加负反馈网络来减小工艺参数对增益的影响，但此种方式需要在电路中添加额外的器件，不仅使整个放大器结构复杂，而且不能完全避免工艺参数对增益的影响。

因此，有必要提供一种结构简单，可以使放大器的增益不受迁移率、阈值电压、温度等工艺参数影响的放大器来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种放大器，所述放大器结构简单，而且具有稳定而精确的增益值，其增益不会随温度及工艺角的变化，保证了经放大器放大后信号的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了一种放大器，该放大器包括电流产生电路、电流镜像电路及放大电路，所述电流产生电路包括第一场效应管、第二场效应管及第一电阻，所述第一场效应管分别与外部电源、所述第二场效应管及所述电流镜像电路连接，所述第一电阻分别与所述外部电源及所述第二场效应管连接，所述第二场效应管还与所述电流镜像电路连接，以将所述电流产生电路产生的电流输入至所述电流镜像电路，所述电流镜像电路还分别与外部电源及所述放大电路连接，所述电流镜像电路将所述电流产生电路输出的电流镜像放大2倍并输入至所述放大电路，所述放大电路与外部信号输入端及信号输出端连接，且所述放大电路包括第三场效应管、第四场效应管及两个负载电阻，所述第三场效应管、第四场效应管均分别和所述电流镜像电路、外部信号输入端、信号输出端及一个负载电阻连接，所述第三场效应管和第四场效应管对外部信号输入端输入的信号进行放大，并通过所述信号输出端输出放大后的信号，且所述第二场效应管、第三场效应管及第四场效应管具有完全相同的参数特征。

较佳地，所述电流镜像电路包括第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管及第九场效应管，所述第七场效应管的源极、所述第八场效应管源极及所述第九场效应管的源极接地，所述第七场效应管的漏极与所述第一场效应管的漏极和栅极连接，所述第八场效应管的栅极和漏极、第七场效应管的栅极及第九场效应管的栅极与所述第二场效应管的漏极连接，所述第九场效应管的漏极与所述第五场效应管的栅极和漏极及第六场效应管的栅极共同连接，所述第五场效应管、所述第六场效应管的源极均与所述外部电源连接，所述第六场效应管的漏极分别与所述第三场效应管的源极及所述第四场效应管的源极连接。

较佳地，所述第七场效应管与第八场效应管具有相同的宽长比，所述第九场效应管的宽长比为所述第八场效应管宽长比的2倍，所述第五场效应管与第六场效应管的宽长比相等。

较佳地，所述第七场效应管与第八场效应管具有相同的宽长比，所述第九场效应管的宽长比与所述第八场效应管宽长比相等，所述第六场效应管的宽长比为所述第五场效应管宽长比的2倍。

较佳地，所述第一场效应管的源极与所述外部电源连接，其栅极和漏极与所述第二场效应管的栅极共同连接，并与所述第七场效应管的漏极连接，所述第一电阻一端与外部电源连接，另一端与第二场效应管的源极连接，所述第二场效应管的漏极与所述第八场效应管的漏极连接。

较佳地，所述第二场效应管的宽长比为所述第一场效应管宽长比的N倍，N为整数，且N≥2。

较佳地，所述第三场效应管和第四场效应管的源极均与所述第六场效应管的漏极连接，所述第三场效应管的栅极与外部信号输入端的正向输入端连接，其漏极与一负载电阻的一端及信号输出端的正向输出端连接，所述第四场效应管的栅极与外部信号输入端的反向输入端连接，其漏极与另一负载电阻及信号输出端的反向输出端连接，且两所述负载电阻的另一端均接地。

与现有技术相比，本发明的所述放大器由于所述电流镜像电路将所述电流产生电路输出的电流镜像为2倍并输入至所述放大电路，且所述第二场效应管与所述放大电路的第三场效应管及第四场效应管具有完全相同的参数特征，使得流过所述第二场效应管、第三场效应管及第四场效应管的电流值完全相同，三个场效应管的跨导也相同，从而由所述第三场效应管或第四场效应管的跨导与其漏极的负载电阻之积而得到的放大电路的增益为一个与场效应管跨导无关的量，因此本发明的放大器的增益是稳定而精的，增益不会随温度及工艺角的变化，保证了经放大器放大后信号的稳定性。