[发明专利]差分参考电压缓冲器

说明书

本发明提供一种差分参考电压缓冲器，包括：缓冲级，至少包括第一晶体管和第二晶体管；控制电路，与所述缓冲级连接，并形成负反馈结构，用于产生差分参考电压；电流补偿电路，用于补偿控制电路的电阻负载电流；驱动级，用于产生输出差分参考电压。本发明可以根据外部输入基准电压和共模输入电压产生差分参考电压，其共模电压可单独设置，灵活性高，本发明通过电流补偿电路对控制电路中的电阻网络产生的电流进行补偿，使得缓冲级中跟随器件的电流不受控制电路影响，能够产生高精度输出的差分参考电压，本发明中的驱动级工作于开环状态，具有较快的响应速度，从而使得本发明同时具备高精度、响应快、共模电压可独立设置的优点，突破了应用的限制。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种差分参考电压缓冲器。

背景技术

在许多集成电路和电路单元中，如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、线性稳压器和开关稳压器，都需要精密而稳定的差分基准电压源。理想的基准电压源不受电源和温度的影响，在电路中能提供稳定的电压。在模数转换器ADC中，例如流水线型或逐次逼近型模数转换器结构，由于采样的电容通常很大，因此，需要一种差分参考电压缓冲器，对来自带隙基准电路的基准电压进行差分转换并缓冲输出，可以在需要的时候提供很大的输出电流，使得电路快速、准确、高效地完成信号的建立。

目前，传统的差分参考电压缓冲器电路结构通常包括差分电压源产生电路、缓冲级和驱动级三个部分，其工作原理是：首先，差分电压源产生电路将基准电压进行差分转换，输出差分参考电压V_refp和V_refn；然后缓冲级对差分参考电压V_refp和V_refn进行源极跟随输出；最后驱动级提供低阻抗大电流，输出差分参考电压V_REFOUTP和V_REFOUTN，分别等于差分参考电压V_refp和V_refn，在差分参考电压缓冲器电路中，缓冲级结合驱动级的结构由于其快速、低功耗的优势被普遍采用，但是目前现有的差分参考电压缓冲器也存在着明显的缺点：一方面，如果为了保证电压缓冲器的高精度和响应速度，就会造成其差分参考电压的共模电压不可单独设置，使缓冲器的应用受到了极大限制；另一方面，如果使差分参考电压的共模电压能够单独设置，又会导致其电阻反馈网络产生电流，流入缓冲级，造成缓冲级的源跟随器件的电流与驱动级中源跟随器件电流比例与其尺寸比例不相等,使得驱动极的输出V_REFOUTP和V_REFOUTN与缓冲级的输出V_refp和V_refn不相等，存在一个偏压,并且，由于电流与栅源电压的对应关系与温度相关，因此该偏移电压随着温度的变化而变化，导致基准的性能和稳定度下降。。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种差分参考电压缓冲器，以解决上述技术问题。

本发明提供的差分参考电压缓冲器，包括：

缓冲级，至少包括第一晶体管和第二晶体管；

控制电路，与所述缓冲级连接，并形成负反馈结构，用于产生差分参考电压，所述控制电路至少包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻和共模反馈电路，所述第一运算放大器包括两个输入端，其第一输入端通过第一电阻分别与第一晶体管的源极和共模反馈电路连接，其第二输入端通过第二电阻分别与第二晶体管的源极和共模反馈电路连接；

电流补偿电路，用于补偿控制电路的电阻负载电流；以及，

驱动级，用于产生输出差分参考电压。

进一步，所述电流补偿电路包括第二运算放大器、第三运算放大器、第三电阻和第四电阻；

所述第二运算放大器包括两个输入端，其第一输入端与第一晶体管的源极连接，其第二输入端通过所述第三电阻与信号地连接，；