[发明专利]放大器、全差动式放大器以及三角积分调变器

说明书

本专利申请是申请日为2012年8月23日、申请号为201210302453.0、发明名称为“放大器、全差动式放大器以及三角积分调变器”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是有关一种放大器、一种全差动式放大器(fully-differentialamplifier)以及一种三角积分调变器(delta-sigmamodulator)，特别有关一种推挽式(push-pull)放大器设计。

背景技术

放大器广泛使用在现今电子产品上，遍及消费型装置、工业装置以及科学仪器。放大器的设计需考量许多因素，包括：耗电量、输出驱动能力、电路尺寸以及操作速度等。本领域亟需一种具有高能量效率、可靠输出驱动能力、小电路尺寸以及高操作速度的放大器。

发明内容

本发明揭露一放大器、一全差动式放大器以及一三角积分调变器。

根据本发明一种实施方式所实现的一放大器包括一前增益级以及一交流耦合推挽式输出级(AC-coupledpush-pulloutputstage)。该交流耦合推挽式输出级包括一第一晶体管、一第二晶体管以及一交流耦合电容(AC-coupledcapacitor)。该第一晶体管具有一源极、一漏极以及一栅极，其中该第一晶体管的该源极是耦接至一第一电位。该第二晶体管具有一源极、一漏极以及一栅极，其中该第二晶体管的该源极是耦接至一第二电位，该第二晶体管的该栅极是耦接该前增益级，且该第二晶体管的该漏极是耦接该第一晶体管的该漏极以形成该放大器的一输出端。该交流耦合电容(为一被动双端电子元件，不同于一晶体管的杂散或寄生电容)耦接在该前增益级以及该第一晶体管的该栅极之间。

本发明更有一种实施方式实现一全差动式放大器，该全差动式放大器的正端以及负端输出皆设计有前述交流耦合推挽式输出级。

本发明更有一种实施方式实现一种三角积分调变器。该三角积分调变器包括一前馈回路滤波器、一量化器、一数字延迟元件、一第一数字-模拟转换器以及一第二数字-模拟转换器。该量化器耦接在该前馈回路滤波器之后。该数字延迟元件将该量化器一输出信号分别耦接至该第一以及该第二数字-模拟转换器以分别反馈控制该前馈回路滤波器以及该量化器。该前馈回路滤波器包括多个积分器，其中上述多个积分器中至少有一个具有前述全差动式放大器。

利用本发明提供的技术方案，可以使AB型放大器的设计更简易。

附图说明

图1图解根据本发明一种实施方式所实现的放大器，包括本发明所揭露的一交流耦合推挽式输出级，该交流耦合推挽式输出级具有一交流耦合电容(为被动双端电子元件，不同于晶体管中的杂散电容以及寄生电容)耦接在一前增益级以及一推挽式结构的上端或下端晶体管的栅极之间；

图2A图解根据本发明一种实施方式所实现的一放大器，其中该交流耦合电容耦接在该前增益级以及该推挽式结构的上端晶体管的栅极之间；

图2B图解根据本发明一种实施方式所实现的一放大器，其中该交流耦合电容耦接在该前增益级以及该推挽式结构的下端晶体管的栅极之间；

图3图解根据本发明一种实施方式所实现的一全差动式放大器；且

图4图解根据本发明一种实施方式所实现的三角积分调变器。

附图标号：

102～前增益级；

104～交流耦合推挽式输出级；

106～补偿电路；

204_1、204_2～交流耦合推挽式输出级；

300～全差动式放大器；

302～前增益级；

304_1、304_2～交流耦合推挽式输出级；

306_1、306_2～补偿电路；

400～三角积分调变器；

402～前馈回路滤波器；

404～量化器；

406～数字延迟元件；

Amp1、Amp2、Amp3～放大器；

C_AC、C_AC1、C_AC2～交流耦合电容；

DAC1以及DAC2～数字-模拟转换器；

fs～采样率；

G1、S1、D1～晶体管MOS1的栅极、源极、漏极；

G2、S2、D2～晶体管MOS2的栅极、源极、漏极；

Mn～N型晶体管/下端晶体管；

Mn1、Mn2、MOS1、MOS2、Mp1、Mp2～晶体管；

Mp～P型晶体管/上端晶体管；