[发明专利]基于内部电流反相的轨到轨运算放大器

权利要求书

1.一种基于内部电流反相的轨到轨运算放大器，其特征在于，包括：轨到轨输入级电路、电流反相电路、甲乙类输出级电路、电流镜镜像电路、上行电流补偿电路和下行电流补偿电路；

所述电流镜镜像电路与所述轨到轨输入级电路、电流反相电路和甲乙类输出级电路依次连接；所述电流镜镜像电路还分别与所述电流反相电路和甲乙类输出级电路连接；所述上行电流补偿电路分别与所述轨到轨输入级电路和所述甲乙类输出级电路连接；所述下行电流补偿电路分别与所述轨到轨输入级电路和所述甲乙类输出级电路连接；

所述电流镜镜像电路用于为所述轨到轨输入级电路、电流反相电路和甲乙类输出级电路提供偏置电流；所述电流反相电路用于将所述轨到轨输入级电路的输出电流信号经过反相处理后提供给所述甲乙类输出级电路，所述上行电流补偿电路和下行电流补偿电路分别用于补偿输入共模电平上行或是下行时输入互补差动对管工作电流的减少，所述上行电流补偿电路和下行电流补偿电路还用于补偿所述甲乙类输出级的工作电流。

2.根据权利要求1所述的基于内部电流反相的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述轨到轨输入级电路用于输入信号共模电平的轨到轨输入，其设置两个输入信号端，包括PMOS互补差动对、NMOS互补差动对、NMOS有源电流镜、PMOS有源电流镜；所述PMOS差动对与NMOS互补差动对都工作在亚阈值区；

PMOS差动对中的PMOS管M1和PMOS管M2的源极相连后，分别与所述电流镜镜像电路和下行电流补偿电路相连；

NMOS互补差动对的NMOS管M3和NMOS管M4的源极相连后，分别与所述电流镜镜像电路和上行电流补偿电路相连；

PMOS管M1的栅极与NMOS管M3的栅极相连，构成所述轨到轨输入级电路的同向输入端，PMOS管M2的栅极与NMOS管M4的栅极相连构成轨到轨输入级电路的反向输入端；

NMOS有源电流镜M5和NMOS有源电流镜M6的源极接电源VDD；

PMOS有源电流镜M7和PMOS有源电流镜M8的源极接地GND；

PMOS管M1的漏极与NMOS管M7的漏极及栅极共点；

NMOS管M3的漏极与PMOS管的漏极及源极共点；

PMOS管M2的漏极与NMOS管M4的漏极共同连接到所述电流反相电路；

PMOS管M6的栅极与PMOS管M5的栅极及漏极共点，其漏极与所述电流反相电路相连；

NMOS管M8的栅极与NMOS管M7的栅极及漏极共点，其漏极与所述电流反相电路相连。

3.根据权利要求2所述的基于内部电流反相的轨到轨运算放大器，其特征在于，所述电流反相电路用于将所述轨到轨输入级电路的输出电流信号进行反相处理，包括：

NMOS管M9的栅极及漏极均与所述轨到轨输入级电路中的PMOS管M6的漏极共点，PMOS管M10的栅极及漏极均与所述轨到轨输入级电路中的NMOS管M8的漏极共点，用于检测轨到轨输入级电路输出电流的变化；

NMOS管M11和NMOS管M9构成镜像电路，NMOS管M11的栅极与NMOS管M9的栅极共点；PMOS管M12和PMOS管M10构成镜像电路，PMOS管M12的栅极和PMOS管M10的栅极共点；NMOS管M11的源极和PMOS管M12的源极共点，NMOS管M11的漏极和PMOS管M12的漏极分别连接所述电流镜镜像电路；

NMOS管M13的源极和PMOS管M14的源极相连后，与NMOS管M11和PMOS管M12的源极共点；NMOS管M13的栅极和漏极共点，并且与PMOS管M14的栅极和漏极共点后分别连接所述电流镜镜像电路，NMOS管M13和PMOS管M14的栅极作为所述电流反相电路的两个输出端。