[发明专利]放大器输出信号钳位电压控制电路

说明书

本发明涉及半导体领域中的电压钳位技术，其公开了一种放大器输出信号钳位电压控制电路，解决传统技术中存在的会对信号低于基准电压的部分造成噪声干扰，影响信号完整性和稳定性的问题。该电路包括：钳位激励产生模块和输出信号短路模块；所述钳位激励产生模块用于根据放大器的输出信号与设置的钳位基准电压范围进行比较，当放大器的输出信号超过钳位基准电压范围时，产生钳位控制信号；所述输出信号短路模块用于在收到钳位控制信号时通过控制减小放大器的负载来对放大器的输出信号进行钳位，保证放大器的输出信号控制在需要的范围内。

技术领域

本发明涉及半导体领域中的电压钳位技术，具体涉及一种放大器输出信号钳位电压控制电路。

背景技术

由于芯片是工作在整体的PCB系统上的，由于现在很多芯片都使用低电压输入，有可能前级芯片的输出电压范围超过了后级芯片能够接受的输入电压范围，造成后级芯片过压，影响系统安全性。因此，对于由高电压工艺制作的芯片，就需要考虑输出的电压范围。而采用电压钳位控制是限制输出的电压范围的有效手段。

在模拟半导体集成电路设计中，放大器是一个基本器件，通常采用国产成熟的CMOS工艺来进行设计。其采用钳位控制电路控制放大器本身的内部功能来限制放大器的输出电压范围，如此，会给放大器正常没有高于基准电压范围的信号造成严重的噪声干扰，影响信号的完整性和稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种放大器输出信号钳位电压控制电路，解决传统技术中存在的会对信号低于基准电压的部分造成噪声干扰，影响信号完整性和稳定性的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

放大器输出信号钳位电压控制电路，包括：钳位激励产生模块和输出信号短路模块；所述钳位激励产生模块用于根据放大器的输出信号与设置的钳位基准电压范围进行比较，当放大器的输出信号超过钳位基准电压范围时，产生钳位控制信号；所述输出信号短路模块用于在收到钳位控制信号时通过控制减小放大器的负载来对放大器的输出信号进行钳位，保证放大器的输出信号控制在需要的范围内。

作为进一步优化，所述放大器为全差分放大器，具有两个输入端和两个输出端。

作为进一步优化，所述钳位激励产生模块包括：第一比较器、第二比较器以及或门；所述第一比较器的一个输入端和第二比较器的一个输入端相连，并连接放大器的输出信号；所述第一比较器的另一个输入端和第二比较器的另一个输入端分别连接一个较高基准电压和一个较低基准电压；所述第一比较器和第二比较器的输出端连接或门的输入端；

所述输出信号短路模块包括：晶体管和电阻；所述晶体管和电阻并联在放大器的两个输出端之间，晶体管的栅极连接或门的输出信号。

作为进一步优化，所述晶体管为NMOS晶体管。

作为进一步优化，所述较高基准电压为一个高于1/2电源的电压信号，较低基准电压为一个低于1/2电源的电压信号，且二者基于1/2电源的电压中心对称。

作为进一步优化，所述较高基准电压和较低基准电压可根据后级电路或芯片的电压需求来配置。

作为进一步优化，所述第一比较器采用NMOS作为输入差分晶体管，所述第二比较器采用PMOS作为输入差分晶体管。

本发明的有益效果是：本发明设计的控制电路可以利用其它电路产生的两个基准电压来对放大器输出电压的幅值进行辨别，从而确定是否需要对输出信号进行钳位，来保证后级芯片的输入电压不会高于设置的极限电压，从而可以保证系统的安全性；由于采用在放大器的输出端减小放大器的负载来进行钳位控制的方式，并没有直接控制放大器的内部运行方式，从而不会破坏在钳位前的信号，从而避免影响信号的完整性和稳定性。

附图说明

图1为钳位激励产生模块的结构示意图；