[发明专利]缓冲级和控制电路

说明书

本发明提供了一种缓冲级，该缓冲级包括控制电路。该控制电路包括：电压产生器、电压至电流转换器和电流至电压转换器。电压产生器用于产生补偿电压。电压至电流转换器用于将述补偿电压转换成补偿电流。电流至电压转换器用于将补偿电流转换成恢复补偿电压。其中，恢复补偿电压用于修改缓冲级的输出电压。相应地，本发明还提供了一种控制电路。采用本发明，能够补偿缓冲级或源极跟随器的输出与输入之间的非理想电压差。

技术领域

本发明涉及一种缓冲级(buffer stage)，更特别地，涉及一种缓冲级和缓冲级中的控制电路。

背景技术

在电子领域中，共漏(common-drain)放大器(也称为源极跟随器)是基本的单级场效应晶体管放大器的拓扑结构之一，且通常用作电压缓冲器。在此电路中，晶体管的栅极用作输入，源极用作输出，以及，漏极对输入和输出这两者是公共的。源极跟随器用于转换阻抗。例如，由具有高戴维南电阻的电压源驱动的源极跟随器的组合的戴维南电阻被降低为仅具有源极跟随器的输出电阻(即非常低的电阻值)。该电阻降低使得该组合成为更理想的电压源。

然而，由于源极跟随器的栅极和源极之间存在驱动电压差，因此，源极跟随器的输出电压电平不会与源极跟随器的输入电压电平相同。这是源级跟随器的非理想特征。因此，需要设计一种克服现有技术问题的新颖解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种缓冲级和控制电路，以解决前面提及的问题。

第一方面，本发明提供一种缓冲级，缓冲级包括控制电路，控制电路包括：电压产生器、电压至电流转换器和电流至电压转换器。电压产生器用于产生补偿电压；电压至电流转换器用于将补偿电压转换成补偿电流；以及，电流至电压转换器用于将补偿电流转换成恢复补偿电压；其中，恢复补偿电压用于修改缓冲级的输出电压。

在一些实施例中，缓冲级还包括源极跟随器，源极跟随器耦接于控制电路，且用于产生缓冲级的输出电压。

在一些实施例中，电流至电压转换器为第一电阻，第一电阻耦接在缓冲级的输入节点和源极跟随器之间。

在一些实施例中，源极跟随器包括第一N型晶体管和第一吸收电流源。第一N型晶体管具有耦接于第一节点的控制端、耦接于缓冲级的输出节点的第一端和耦接于电源电压的第二端。第一吸收电流源用于从缓冲级的输出节点汲取第一吸收电流。其中，第一电阻耦接在缓冲级的输入节点和第一节点之间。

在一些实施例中，电压产生器包括第一供应电流源和第二N型晶体管。第一供应电流源用于提供第一供应电流给第二节点；以及，第二N型晶体管具有耦接于第二节点的控制端、耦接于接地电压的第一端和耦接于第二节点的第二端。

在一些实施例中，电压至电流转换器包括：运算放大器、第一P型晶体管、第二电阻和第二P型晶体管。运算放大器具有耦接于第三节点的正输入端、耦接于第二节点的负输入端和耦接于第四节点的输出端；第一P型晶体管具有耦接于第四节点的控制端、耦接于电源电压的第一端和耦接于第三节点的第二端；第二电阻耦接在第三节点和接地电压之间；以及，第二P型晶体管具有耦接于第四节点的控制端、耦接于电源电压的第一端和耦接于第一节点的第二端。

在一些实施例中，第二电阻的电阻值基本等于第一电阻的电阻值。

在一些实施例中，电压至电流转换器还包括电容，该电容耦接在第四节点和第三节点之间。

在一些实施例中，电压产生器包括第一供应电流源和第二N型晶体管。第一供应电流源用于提供第一供应电流给第二节点；以及，第二N型晶体管具有耦接于第三节点的控制端、耦接于接地电压的第一端和耦接于第二节点的第二端。