[发明专利]一种基于调节有源负载的低失调运算放大器

权利要求书

1.一种基于调节有源负载的低失调运算放大器，其特征在于，包括运算放大器模块、比较器模块、逻辑控制单元和四位逐次逼近寄存器；比较器模块同相输入端接运算放大器模块的检测电压Vdec，反相输入端接VDD/2；逻辑控制单元的输入端接比较器模块的输出端；四位逐次逼近比较寄存器连接逻辑控制单元的输出端，四位逐次逼近比较寄存器的输出端口为a0、a1、a2和a3四个端口，用来调整串联在有源负载一边的晶体管的数目；

运算放大器模块分为三个部分：增益级、检测级和输出级；

增益级包括PMOS晶体管MP101、PMOS晶体管MP102、NMOS晶体管MN101、NMOS晶体管MN102、NMOS晶体管MN105、NMOS晶体管MN106、NMOS晶体管MN107、NMOS晶体管MN108、电流源Ib101、开关k101、开关k102、开关k104、开关a101、开关a102、开关a103、开关a104；同相输入端经k104接PMOS晶体管MP102的栅极，反相输入端经k101接PMOS晶体管MP101的栅极，开关k102一端接同相输入端，另一端接PMOS晶体管MP101的栅极；PMOS晶体管MP101与PMOS晶体管MP102为运放的输入管，其源极相连，接偏置电流源Ib101的一端，电流源Ib101的另一端接电源VDD；NMOS晶体管MN101与NMOS晶体管MN102构成电流镜负载；NMOS晶体管MN101为电流镜的源头，其漏极与PMOS晶体管MP101的漏极相连，且源极接地；NMOS晶体管MN102的漏极与PMOS晶体管MP102的漏极相连，同时NMOS晶体管MN102的漏极也为增益级的输出端；NMOS晶体管MN102的栅极接NMOS晶体管MN101的漏极；NMOS晶体管MN105、NMOS晶体管MN106、NMOS晶体管MN107、NMOS晶体管MN108的栅极相连，接NMOS晶体管MN101的栅极，并且以源漏相接的方式串联；NMOS晶体管MN105的漏极接NMOS晶体管MN102的源级，NMOS晶体管MN108的源极接地；开关a101并联在NMOS晶体管MN105的源漏两端，开关a102并联在NMOS晶体管MN106的源漏两端，开关a103并联在NMOS晶体管MN106的源漏两端，开关a104并联在NMOS晶体管MN107的源漏两端；

检测级包括NMOS晶体管MN103和电流源Ib102；增益级的输出端接NMOS晶体管MN103的栅极，即NMOS晶体管MN102的漏极与NMOS晶体管MN103栅极相连；NMOS晶体管MN103由电流源Ib102提供偏置，其漏极接电流源Ib102的一端，且源极接地；电流源Ib102的另一端接电源VDD；NMOS晶体管MN103的漏极输出电压信号Vdec；

输出级包括NMOS晶体管MN104、电流源Ib103、开关k103、开关k105和电容C101；NMOS晶体管MN104的栅极经开关k105接增益级放大器的输出端，即NMOS晶体管MN102的漏极接开关k105的一端，开关k105的另一端与NMOS晶体管MN104的栅极相连；NMOS晶体管MN104漏极为输出端VOUT，其源极接地；电流源Ib103用来偏置NMOS晶体管MN104，一端接NMOS晶体管MN104的漏极，另一端接电源VDD；电容C101为弥勒补偿电容，一端接NMOS晶体管MN104的漏极，另一端接NMOS晶体管MN104的栅极；开关k103一端接NMOS晶体管MN104的栅极，另一端接地。