[发明专利]运算放大器和芯片

说明书

本申请提供了一种运算放大器和芯片，以改善运算放大器的工作性能。该运算放大器包括：差分放大电路，被配置为接收并放大输入电压，以产生输出电压，差分放大电路还被配置为接收反馈信号，反馈信号用于调整输出电压的共模电压；参考电压生成电路，被配置为检测运算放大器的状态信息，并根据状态信息生成参考电压，状态信息包括运算放大器的温度和/或工作电压；共模反馈电路，被配置为接收输出电压以及参考电压，并根据输出电压以及参考电压向差分放大电路提供反馈信号。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种运算放大器和芯片。

背景技术

运算放大器(operational amplifier,OPA)是模拟电路中最基础的模块。例如，运算放大器是积分器、滤波器、加法器、模数转化器中不可或缺的模块。在一些极端情形下，晶体管的性能会受到影响，从而导致运算放大器的速度或性能恶化。例如，工作温度变高或变低时，晶体管的阈值电压将随着温度降低或升高，从而可能导致晶体管的电压裕度不足，使晶体管不能维持工作在饱和区。或者，由于工艺差别或工作电压不稳定，也可能导致晶体管的电压裕度不足，从而影响运算放大器的性能。随着技术的发展和工艺的演进，对运算放大器的设计要求也越来越高。业界期望在一些极端情况下，运算放大器能保持良好的工作性能。

发明内容

本申请提供一种运算放大器和芯片，能够改善运算放大器的性能。

第一方面，提供了一种运算放大器，包括：差分放大电路，被配置为接收并放大输入电压，以产生输出电压，所述差分放大电路还被配置为接收反馈信号，所述反馈信号用于调整所述输出电压的共模电压；参考电压生成电路，被配置为检测所述运算放大器的状态信息，并根据所述状态信息生成参考电压，所述状态信息包括所述运算，放大器的温度和/或工作电压；共模反馈电路，被配置为接收所述输出电压以及所述参考电压，并根据所述输出电压以及所述参考电压向所述差分放大电路提供所述反馈信号。

在本申请实施例中，通过为共模反馈电路提供根据温度和/或工作电压变化的参考电压，使得运算放大器的输出共模电压可以根据温度和/或工作电压进行调整，从而可以根据温度和/或工作电压灵活地、实时地调整运算放大器中的晶体管的电压裕度，改善运算放大器的工作性能。

在一种可能的实现方式中，所述参考电压生成电路包括：第一偏置电路和第一金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor field,MOS)管，所述第一偏置电路被配置为向所述第一MOS管提供漏极电流，所述第一MOS管的栅极与漏极短路连接，所述参考电压为所述第一MOS管的漏极电压。

在一种可能的实现方式中，所述参考电压生成电路包括：分压电路，所述分压电路位于所述工作电压与地之间，所述参考电压为所述分压电路的分压节点的电压。

在一种可能的实现方式中，所述参考电压生成电路包括：第一偏置电路和第一MOS管，所述第一偏置电路被配置为向所述第一MOS管提供漏极电流，所述第一MOS管的栅极与漏极短路连接；第一求和电路，所述第一求和电路的输入端被配置为分别接收所述第一MOS管的漏极电压和所述工作电压，所述参考电压为所述第一求和电路的输出端的电压。

在一种可能的实现方式中，所述第一MOS管与所述运算放大器中的其他MOS管的工艺相同。

在本申请实施例中，由于第一MOS管与运算放大器中的其他MOS管的工艺相同，从而工艺变化也可以体现在参考电压中，因此，运算放大器能够根据工艺调整运算放大器中的晶体管的电压裕度，改善运算放大器的工作性能。