[实用新型]差分放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及模拟集成电路领域，涉及一种差分放大器。

背景技术

随着晶体管尺寸的减小，集成电路的规模和可靠性问题促使电源电压降低。同时，随着可移动设备的迅速发展和广泛应用，低电压、低功耗的电路也日益受到关注。低电源电压对工艺和电路结构提出了更高的要求。

运算放大器是模拟集成电路设计中的基本单元，广泛地应用于各种模拟和混合信号系统中。在CMOS工艺中，由于MOSFET的阈值电压不可能降的太多，因此对低压运算放大器的设计在在结构和性能上有很大的约束，轨到轨的电压输入(即输入电压包含从VDD到GND的整个电压范围)更是很难实现。衬底驱动技术为低电压下的电路设计提供了一种重要方法，这种技术使阱和源极之间形成弱正偏，从而降低了阈值电压的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于是提供一种差分放大器，使运算放大器能够在低电压下工作，实现轨到轨的输入和轨到轨的电压输出。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供技术方案如下：

本实用新型所述差分放大器，包括：差分输入电路和差分至单端转换电路；

所述差分输入电路包括：第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管和第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管；所述第一PMOS管和第二PMOS管形成PMOS衬底差分输入对，所述第一NMOS管和第二NMOS管形成NMOS衬底差分输入对，第三PMOS管和第三NMOS管作为差分对负载；第一NMOS管和第一PMOS管的衬底接正端输入信号，第二NMOS管和第二PMOS管的衬底接负端输入信号；第一PMOS管和第二PMOS管的栅极接地、源端接第三PMOS管漏极，第三PMOS管的源极接电源、栅极接第一偏置电压；第一NMOS管和第二NMOS管的栅极接电源、源端接第三NMOS管漏极，第三NMOS管的源极接地、栅极接第二偏置电压；第一NMOS管、第二NMOS管和第一PMOS管、第二PMOS管的漏极作差分输出；

所述差分至单端转换电路，将所述差分输入电路的输出差分信号转换为单端信号输出。

具体的，所述差分至单端转换电路包括：第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管和第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管；所述第四PMOS管、第五PMOS管的源和衬底接电源、栅极接第三偏置电压；

第四PMOS管漏极接第六PMOS管源极和第一NMOS管漏极，第五PMOS管漏极接第七PMOS管源极和第二NMOS管漏极；第六PMOS管、第七PMOS衬底接第七偏置电压、栅极接第四偏置电压；

第六PMOS管漏极接第六NMOS管漏极，第七PMOS管漏极接第七NMOS管漏极；第六NMOS管、第七NMOS衬底接第八偏置电压、栅极接第五偏置电压；第六NMOS管源极接第四NMOS管漏极和第一PMOS管漏极，第七NMOS管源极接第五NMOS管漏极第二PMOS管漏极；第四NMOS管、第五NMOS管的衬底接到第六NMOS管漏端、栅极接第六偏置电压、源极接地；第七NMOS管的漏极输出单端信号。

与现有技术相比，本实用新型所述的差分放大器，具有以下的特点：

1.采用衬底驱动MOS管作为输入差分对管，实现在低电压下的轨到轨的输入范围；

2.采用衬底驱动电流镜和共源共栅结构，在低电压下实现运算放大器的高增益；

附图说明

图1是本实用新型所述的差分放大器一种具体实施方式的电路结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型所述差分放大器，包括差分输入电路和差分至单端转换电路，差分输入电路接收正端输入信号VINP和负端输入信号VINN，并输出差分信号，差分至单端转换电路将差分信号转换为单端信号，输出驱动电路再进一步放大，实现轨到轨的输出。

图1为差分输入电路和差分至单端转换电路组成的电路。下面结合图1描述本实用新型中的差分输入电路和差分至单端转换电路。