[发明专利]应用于输出级为反相器结构的衬底调制共模反馈电路

说明书

应用于输出级为反相器结构的衬底调制共模反馈电路，包括连接第一、二级运放的共模反馈电路、产生衬底调制电压的反馈环路，反馈环路包括第一电荷泵电路、第二电荷泵电路、第一运算放大器、第二运算放大器、电路，电路包括第一场效应管，与第一场相应管相连的第二场相应管，与第二场效应管相连的第三场效应管，两级运算放大器的共模输出由反馈环路产生的输出电压配合连接第一运算放大器、第二运算放大器的共模反馈电路调节，第一运算放大器、第二运算放大器的第二级采用反相器结构。

技术领域

本发明涉及一种共模反馈电路，特别是一种应用于输出级为反相器结构的衬底调制共模反馈电路。

背景技术

差分输入输出运算放大器的输出端的共模电压由于工艺偏差或者其他因素，在生产过程中通常不能达到预期的电压值，需要共模反馈电路将输出差分信号的平均值，即共模电压，调节至预期电压。

两级运算放大器通常每一级都会采用一个共模反馈电路来稳定本级的输出共模电平。同时，运算放大器的输出级通常要求能够提供大的输出范围，但随着电源电压的逐渐降低，输出级，级联较多MOS管会降低电压输出范围。运算放大器的第二级采用反相器结构，可使运放的输出级级联较少的MOS管，从而可以使运放在低电源电压结构中，仍可以处于正常工作状态，达到较大的输出范围。

传统的两级运算放大器，每一级运放都会有各自独立的共模反馈电路来调节本级运放的输出共模，而每一个共模反馈电路都需要输入一个共模电平，该共模电平是本级输出最终需要调节稳定到的理想电平，所以传统结构共需要两个特定产生的电平。同时，因为第一级的输出需要为第二级的输入管提供偏置，所以第一级需要输出一个特定的电压，使输入管产生的电流与尾电流管提供的电流相等。但实际设计或生产过程中，第一级输出的共模电平不可能精确提供，所以，会使第二级输入管的电流与尾电流管的电流不相等，最终，在第二级运放共模反馈电路的调节下，会使第二级运放的尾电流管提供的电流向输入管电流趋近，偏离设计时的预期电流。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应用于输出级为反相器结构的衬底调制共模反馈电路，改善电路结构，只采用一级共模反馈，从而减少产生特定电压的电路的个数，优化电路结构；同时，改变运放第二级共模调节端，保证第二级偏置电流稳定在预期理想电流附近。

本发明的技术解决方案是：应用于输出级为反相器结构的衬底调制共模反馈电路，包括：连接第一、二级运放的共模反馈电路、产生衬底调制电压的反馈环路，其中：

反馈环路包括电荷泵1电路、电荷泵2电路、运算放大器1、运算放大器 2、电路3，电路3包括第一场效应管P1，与第一场相应管相连的第二场相应管P2，与第二场效应管相连的第三场效应管N1，两级运算放大器的共模输出由反馈环路产生的输出电压V_UP、V_DN配合连接运算放大器1、运算放大器 2的共模反馈电路调节，运算放大器1、运算放大器2的第二级采用反相器结构。

所述的电路3包括两个输入端Vp、Vn，两个输出端Vop、Von，放大器1 包括一个正输入端Vp1、一个负输入端Vn1、一个输入端Vout1，放大器2包括一个正输入端Vp2、一个负输入端Vn2、一个输入端Vout2，，电荷泵1实现电压乘2功能，包括一个输入端Vup，一个输出端V_UP，电荷泵实现乘-1功能，包括一个输入端Vdn、一个输出端V_DN。

所述的输出电压V_UP、V_DN对应的反相器运放包括第四场效应管P3、第五场效应管P4、第六场效应管N2、第七场效应管P5以及第八场效应管N3。

所述的第四场效应管P3的源级接电源，栅级接外部提供的偏置电压，漏级接第五场效效应管P4和第七场效应管P5源级，第五场效应管P4的栅级接第六场效应管N2的栅级，漏级接第六场效应管N2漏级，第六场效应管N2的源级接地，第七场效应管P5的栅级接第八场效应管N3的栅级，漏级接第八场效应管N3的漏级，第八场效应管N3的源级接地。