[实用新型]一种高增益低噪声的差分放大器

说明书

本实用新型提供一种高增益低噪声的差分放大器，包括M0、M1、M2、M7、M8、M9、M10、M13、M14在内的N型MOS管，M3、M4、M5、M6、M11、M12在内的P型MOS管，M1的源极连接M2的源极且与M0的漏极相连，M1的漏极连接在M3的源极和M5的漏极之间，M2的漏极连接在M4的源极和M6的漏极之间M4的漏极连接M12的栅极，M3的漏极连接M7的漏极，M4的漏极连接M8的漏极，M7的源极连接M9的漏极，M8的源极连接M10的漏极，M9的栅极连接M13的栅极，M10的栅极连接M14的栅极，M11的漏极连接M13的漏极，M12的漏极连接M14的漏极。本实用新型能够具有输出电压摆幅大、高增益、低噪声的特点。

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体涉及一种高增益低噪声的差分放大器。

背景技术

常见的用于主运放设计的结构大致可分3种：两级式(Two Stage)结构、套简式共源共栅(Telescopic Cascode)结构及折叠式共源共栅(Fold Cascode)结构。两级式结构的第1级可提供高的直流增益，而第2级提供大的输出摆幅。但由于第2级电流很大，故使得运放功耗大大增加，同时由于级联而多产生一个非主极点，速度及带宽都有所降低，需进行频率补偿，这样不仅增加的设计复杂度还会大大影响运放的速度；套简式共源共栅结构由于只有2条支路，功耗为三者最低，频率特性最好，但由于需要层叠多级管子，导致输出摆幅很低，在低电压工作下很难正常工作，并且输入输出端不能短接；而折叠式共源共栅结构的各参数特性介于前两者之间，增益基本与套简式共源共栅相同而低于两级运放，虽为4条支路，功耗及频率特性均远好于两级运放，输出摆幅大于套筒式共源共栅结构，输入输出可以短接且输入共模电平更容易选取并可接近电源供给的一端电压。

虽然单级的套筒式共源共栅的差分放大器具有较高的增益，可以满足运放高速、高精度的要求，但具有严重限制电路的输出摆幅的缺点，因此，需要对两级差分放大器的增益和摆幅分开处理，从而满足运放增益、功耗建立时间、输出摆幅、共模抑制比等各项指标要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种高增益低噪声的差分放大器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高增益低噪声的差分放大器，包括运算放大电路，所述运算放大电路包括M0、M1、 M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14，所述M0、所述M1、所述M2、所述M7、所述M8、所述M9、所述M10、所述M13、所述M14设置为N型的MOS管、所述M3、所述M4、所述 M5、所述M6、所述M11、所述M12设置为P型的MOS管，所述M1的源极连接所述M2的源极且与所述M0的漏极相连，所述M0，所述M1和所述M2的栅极分别连接差分射频输入信号In1和In2，所述M1的漏极连接在所述M3的源极和所述M5的漏极之间，所述M2的漏极连接在所述M4的源极和所述M6的漏极之间，所述M3的漏极连接所述M11的栅极，所述 M4的漏极连接所述M12的栅极，所述M3的栅极和所述M4的栅极连接偏置电压Vb1，所述M5、所述M6的源极均连接偏置电压Vb4，所述M5、所述M6、所述M11、所述M12的源极均接地GND，所述M3的漏极连接所述M7的漏极，所述M4的漏极连接所述M8的漏极，所述M7、所述M8 的栅极均连接偏置电压Vb2，所述M7的源极连接所述M9的漏极，所述 M8的源极连接所述M10的漏极，所述M0、所述M9、所述M10、所述M13、所述M14的源极均连接电源VDD，所述M9的栅极连接所述M13的栅极，所述M10的栅极连接所述M14的栅极，且所述M9、所述M10、所述M13、所述M14的栅极均连接偏置电压Vb3，所述M5、所述M6的栅极连接偏置电压Vb4，所述M11的漏极连接所述M13的漏极，所述M12的漏极连接所述M14的漏极。