[实用新型]一种自偏置CMOS差分放大器及一种积分器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，确切的说，具体涉及一种自偏置CMOS差分放大器及一种应用自偏置CMOS差分放大器的积分器。

背景技术

随着电子电路技术的发展，运放电路应用越来越广泛，目前CMOS电路设计中，一般都需要额外的电压源产生偏置电压或者外加偏置电压提供尾电流源，偏置电压由额外的电压源产生大大增加了功耗，而外加偏压需要额外的端口也增大了芯片的面积。

因此，如何能提供偏置电压的同时无需额外的电压源也不需添加额外的端口成为本领域技术人员面临的一大难题。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术的不足提供了一种自偏置CMOS差分放大器及一种应用自偏置CMOS差分放大器的积分器，通过将一偏置晶体管的栅极与漏极连接，于差分输入晶体管输入一对差分电压信号，作为尾电流源的自偏置晶体管为该对差分输入晶体管提供尾电流，具体的，本实用新型的技术方案为：

一种自偏置CMOS差分放大器，其中，具体包括：

一对差分输入晶体管，用于输入一对差分电压信号；

一个作为尾电流源的自偏置晶体管，为该对差分输入晶体管提供尾电流，该自偏置晶体管以二极管连接的方式将漏极耦合到栅极。

上述自偏置CMOS差分放大器，其中，所述一对差分输入晶体管中的一个晶体管M1与电源电压VDD之间连接有一个负载晶体管M3，一对差分输入晶体管中的另一个晶体管M2与电源电压VDD之间连接有一个负载晶体管M4，其中晶体管M3的栅极连接到其漏极且晶体管M3和晶体管M4两者的栅极连接在一起作为电流镜结构，设置晶体管M4与晶体管M2互连处的公共节点为输出端节点。

上述自偏置CMOS差分放大器，其中，所述晶体管M1和晶体管M2为N型晶体管，所述晶体管M3和晶体管M4为P型晶体管。

上述自偏置CMOS差分放大器，其中，所述自偏置晶体管为一N型晶体管，所述自偏置晶体管连接在一对差分输入晶体管和接地端之间。

一种应用上述的自偏置CMOS差分放大器的积分器，其特征在于，所述积分器包括：

一CMOS差分放大器；

一电容，所述电容耦合在所述一对差分输入晶体管中的反相输入端和自偏置CMOS差分放大器的输出端之间；

一开关电路，所述开关电路与所述电容并联。

上述采用自偏置CMOS差分放大器的积分器，其中，所述开关电路包含互补的一个P型MOS管和一个N型MOS管，开关电路中P型MOS管的源极和N型MOS管的漏极连到电容的一端，开关电路中P型MOS管的漏极和N型MOS管的源极连到电容的另一端，开关电路中P型MOS管的栅极和N型MOS管的栅极分别对应受到一对互补的控制信号的驱动。

一种在CMOS差分放大器中提供自偏置尾电流的方法，其中，包括以下步骤：

在一对差分输入晶体中之一的栅极端输入一对差分电压信号中的一个电压信号和在一对差分输入晶体管中另外一个的栅极端输入该对电压信号中的另一个电压信号；

利用一个自偏置晶体管为该对差分输入晶体管提供尾电流；

流经一对差分输入晶体管各自的电流共同流经以二极管方式连接的自偏置晶体管，该自偏置晶体管将流经一对差分输入晶体管的总电流钳制在一个预设电流值。

本实用新型解决了现有技术中偏置电路需要提供额外电压源或者需要提供额外端口才能形成尾电流的问题，无需提供额外电压从而减少了功耗，同时无需提供额外端口，缩小了芯片的面积，有效降低了噪声。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型实施例差分运算放大器中自偏置电路结构示意图；

图2为一个运用本实用新型公开的查房呢运算放大器的积分器电路结构图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。