[发明专利]低失调高速全差分放大装置

权利要求书

1.一种低失调的高速全差分放大装置，包括四级级联的全差分放大器，即第一级全差分放大器A1、第二级全差分放大器A2、第三级全差分放大器A3与第四级全差分放大器A4，第四级全差分放大器A4的输出端与第一级全差分放大器A1的输入端之间连接有低频反馈电路，用以检测输出端信号的低频分量，并转化成电流反馈到输入端，降低放大器的低频失调电压；其特征在于：

所述低频反馈电路，由第一级反馈放大器AF1、第二级反馈放大器AF2和跨导放大器GF3级联组成，且在第二级反馈放大器AF2的正向输入端和负向输出端之间连接有第一密勒电容Cm1，在第二级反馈放大器AF2的反向输入端与与正向输出端之间连接有第二密勒电容Cm2，以使电容量倍增，减小所需电容的面积。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，低频反馈电路中的第一级反馈电路AF1，包括：八个NMOS晶体管、三个PMOS晶体管、三个电阻、两个尾电流源，其中三个NMOS晶体管M17、M18、M25与两个PMOS晶体管M19、M20连接构成全差分放大器，用于放大差分输入信号；四个NMOS晶体管M21、M22、M23、M24、一个PMOS晶体管M27、三个电阻R9、R10、R11以及一个电流源Ib2构成共模反馈电路，用于检测输出端的共模信号并将其反馈到节点Vpb1；另一个NMOS晶体管M26及一个电流源Ib1与前三个NMOS晶体管M23、M24、M25连接，共同构成电流偏置电路。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，低频反馈电路中的第二级反馈电路AF2包括：九个NMOS晶体管、三个PMOS晶体管、三个电阻、三个电流源，其中三个NMOS晶体管M28、M29、M36与两个PMOS晶体管M30、M31连接成全差分放大器结构，用于放大差分输入信号；四个NMOS晶体管M32、M33、M34、M35、一个PMOS晶体管M38、三个电阻R12、R13、R14以及一个电流源Ib4构成共模反馈电路，用于检测输出端的共模信号并将其反馈到节点Vpb2；一个电流源Ib3及NMOS晶体管M37与前述三个NMOS晶体管M34、M35、M36连接，共同构成电流偏置电路；一个电流源Ib5与NMOS晶体管M39连接，用来产生差分输出信号的共模电压。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，低频反馈电路中的第三级全差分跨导放大器GF3包括：四个NMOS晶体管、三个电流源，其中两个NMOS晶体管M40、M41为一组，另外两个NMOS晶体管M42、M43为另一组，分别构成差分输入对管，这两组差分输入对管分别连接到第二级反馈电路AF2的正向输出端和负向输出端，三个电流源为NMOS晶体管提供偏置电流。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，第一级反馈电路AF1中的两个PMOS晶体管M19与M20的宽长比相匹配；两个电阻R9与R10的宽长比相匹配；两个NMOS晶体管M17与M18的宽长比相匹配，两个NMOS晶体管M21与M22的宽长比相匹配，四个NMOS晶体管M23、M24、M25、M26的宽长比相匹配。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，第二级反馈电路AF2中的两个PMOS晶体管M30与M31的宽长比相匹配；两个电阻R12与R13的宽长比相匹配；两个NMOS晶体管M28与M29的宽长比相匹配，三个NMOS晶体管M32、M33与M39的宽长比相匹配，四个NMOS晶体管M34、M35、M36与M37的宽长比相匹配。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，第三级全差分放大器中的GF3放大器中的四个NMOS晶体管两两一组，每组的两个NMOS晶体管宽长比相匹配，即两个NMOS晶体管M40与M41的宽长比相匹配，两个NMOS晶体管M42与M43的宽长比相匹配；两个电流源Ib6与Ib7大小相匹配。