[发明专利]适用于图像传感器的驱动容性大负载低噪声的运算放大器

说明书

本发明公开了一种适用于图像传感器的驱动容性大负载低噪声的运算放大器，所述运算放大器包括第一至第十四PMOS晶体管M00、M01、M1、M2、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14、M21、M22以及第一至第十NMOS晶体管M3、M4、M5、M6、M15、M16、M17、M18、M19、M20共二十四个MOS晶体管，以及连接设置的第一电容Cm1、第二电容Cm2以及电阻Rm；所构成多级运算放大器包括三个增益放大级、两个有源反馈回路、一个前馈通路。本发明在低压低功耗条件下，该放大器可以在驱动大负载电容或者电阻的同时，具有较低的噪声。

技术领域

本发明涉及运算放大器技术领域，特别是涉及一种驱动容性大负载低噪声的运算放大器。

背景技术

低压低功耗高增益多级运算放大器始终是低功耗模拟电路很活跃的研究领域。许多高增益运算放大器在达到高增益、高稳定性、小芯片面积的时候，噪声性能可能会下降。而大量便携式电子设备，例如：生物医学设备、助听器、电源管理、图像传感器等要求在驱动负载时候具有较低的噪声。虽然以前的文献已有报道分别采用有源密勒反馈和宽范围驱动负载技术来实现驱动大负载电容或者电阻的多级运算放大器，但是将两种技术联合使用可以实现额外的参数-噪声的降低。

近些年关于多级运算放大器的研究大多有驱动大负载电容和低功耗低噪声等方向。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的直流系统故障隔离难的问题，本发明提出了一种适用于图像传感器的驱动大负载低噪声的多级运算放大器，采用有源密勒反馈和宽范围驱动负载技术，所实现的多级运算放大器可以驱动大负载电容或者电阻，同时具有较低的噪声。

本发明提出了一种适用于图像传感器的驱动容性大负载低噪声的运算放大器，所述运算放大器包括第一至第十四PMOS晶体管M00、M01、M1、M2、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14、M21、M22以及第一至第十NMOS晶体管M3、M4、M5、M6、M15、M16、M17、M18、M19、M20共二十四个MOS晶体管；其中：

第一、第七至第十、第十四PMOS晶体管M00、M9、M10、M11、M12、M22的源极共同接供电电源VDD；第一至第十四PMOS晶体管M00、M01、M1、M2、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14、M21、M22的衬底接电源VDD；第一至第十NMOS晶体管M3、M4、M5、M6、M15、M16、M17、M18、M19、M20衬底接地GND；第一、第二、第七至第九NMOS晶体管M3、M4、M17、M18、M19的源极共同接地GND；

第一、第八、第十PMOS晶体管M00、M10、M12的栅极接第一偏置电压Vb1；第一PMOS晶体管M00的漏极接第二PMOS晶体管M01的源极；第二、第五、第六、第十一至第十三PMOS晶体管M01、M7、M8、M13、M14、M21的栅极共同接第二偏置电压Vb2；第二PMOS晶体管M01漏极接第三、第四PMOS晶体管M1、M2的源极；第三PMOS晶体管M1的栅极接第一输入端Vn，漏极接第一NMOS晶体管M3的漏极和第三NMOS晶体管M5的源极；第四PMOS晶体管M2的栅极接第二输入端Vp，漏极接第二NMOS晶体管M4的漏极和第四NMOS晶体管M6的源极；

第一、第二NMOS晶体管M3、M4的栅极共同接第四偏置电压Vb4；

第三至第六、第十NMOS晶体管M5、M6、M15、M16、M20的栅极共同接第三偏置电压Vb3；第三NMOS晶体管M5的漏极、第五PMOS晶体管M7的漏极共同接电阻Rm的一端；电阻Rm的另一端接第七PMOS晶体管M9的栅极；第七PMOS晶体管M9的漏极接第五PMOS晶体管M7的源极；第四NMOS晶体管M6的漏极、第六PMOS晶体管M8的漏极共同接第九、第十四PMOS晶体管M11、M22的栅极；第六PMOS晶体管M8的源极、第一电容Cm1的一端、第二电容Cm2的一端共同接第八PMOS晶体管M10的漏极；