[发明专利]一种运算放大器

说明书

本发明公开了一种运算放大器，包括输入级电路、偏置电路及输出级电路，所述输入级电路包括差分输入模块、第一及第二增益自举模块，所述偏置电路包括偏置模块和共模反馈模块，所述输出级电路包括差分转单端模块；共模反馈模块为差分输入模块提供一个偏置电压，且具有共模反馈功能，反馈信号通过控制差分输入模块的尾电流源来消除失调电压，差分转单端模块将输入级电路输出的两个差分信号反相叠加后以单端口输出。本发明能有效提高运算放大器的增益。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，具体涉及一种运算放大器。

背景技术

运算放大器在许多模拟电路中均获得了广泛的应用。在许多应用场合，要求运算放大器有高的放大倍数，常用的结构是采用两级放大的运算放大器和采用增益自举技术的运算放大器。

新型的氧化物薄膜晶体管器件因其优良的性能、简单的制造工艺成为了近年来热门研究对象，但氧化物薄膜晶体管是N型器件，存在两个问题：1、缺乏互补的P型器件，导致由N型管构成的运算放大器增益低。因此使用了两个增益自举模块，提高增益。2、具有阈值电压漂移的特性，影响电路工作稳定性。若不采取补偿措施或使用反馈模块，则会因氧化物薄膜晶体管阈值电压漂移而导致运算放大器电路工作不稳定，如增益和带宽发生变化，甚至电路无法正常工作。为了抑制氧化物薄膜晶体管的阈值电压漂移所引起的不稳定，使用了简单的共模反馈技术，在不增加电路的复杂程度的前提下，有效提高共模抑制比和消除运放失调电压。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种高增益、稳定性好的运算放大器。

本发明采用如下技术方案：

一种运算放大器，包括输入级电路、偏置电路及输出级电路；

所述输入级电路包括差分输入模块15、第一及第二增益自举模块13、14，所述偏置电路包括偏置模块11和共模反馈模块12，所述输出级电路包括差分转单端模块16；

偏置模块11的输出信号包括偏置电压节点Bias1及偏置电压节点Bias2；

共模反馈模块12的输出信号包括偏置电压节点Bias3；

第一增益自举模块13的信号包括正相输入端IN1+、反相输入端IN1-、正相输出端OUT1+和反相输出端OUT1-；

第二增益自举模块14的输入信号包括正相输入端IN2+和反相输入端IN2-，其输出信号包括正相输出端OUT2+和反相输出端OUT2-；

差分输入模块15的输入信号包括正相输入端IN+和反相输入端IN-，输出信号包括正相输出端OUT+和反相输出端OUT-；

所述偏置模块11由第一晶体管M1、第二晶体管M2及第三晶体管M3构成，所述第一晶体管M1的漏极及栅极与电源端VDD连接，所述第一晶体管M1的源极分别与第二晶体管M2的漏极和栅极连接，并作为偏置电压节点Bias2；所述第二晶体管M2的源极分别与第三晶体管M3的漏极及栅极连接，并作为偏置电压节点Bias1，所述第三晶体管M3的源极与接地端GND连接；

所述共模反馈模块12由第四晶体管M4、第五晶体管M5及第六晶体管M6构成，所述第四晶体管M4及第五晶体管M5的漏极均与电源端VDD连接，所述第四晶体管的源极及第五晶体管M5的源极分别与第六晶体管M6的漏极连接，所述第六晶体管M6的栅极与第六晶体管M6的漏极连接，并作为偏置电压节点Bias3，其源极与接地端GND相连，所述第四晶体管M4的栅极与差分输入模块的正相输出端OUT+连接，所述第五晶体管M5的栅极与差分输入模块的反相输出端OUT-连接；