[发明专利]低失调高速全差分放大装置

说明书

本发明公开了一种应用于高速接口系统的低失调的高速全差分放大装置，主要解决现有技术成本高，系统集成度低的问题。其包括：由四级级联的全差分放大器和低频反馈电路组成，该低频反馈电路连接在第四级的输出端与第一级的输入端之间，用以检测全差分放大器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，其由两级反馈放大器AF1、AF2和跨导放大器GF3级联组成，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的反向输入端与和正向输出端之间连接有第二密勒电容Cm2，本发明降低了失调电压和成本，提高了系统集成度，可用于高速模拟均衡系统。

技术领域

本发明属于微电子集成电路技术领域，特别涉及一种全差分放大装置，可应用于高速模拟均衡系统中。

背景技术

在射频系统前端放大以及高速模拟均衡系统中，常需要高速高精度的全差分放大器。为了提高放大器的增益和带宽，通常在电路设计中采用多级级联实现，并尽量减小信号通路上器件的尺寸，以达到减小寄生电容的目的，但这不可避免增大了电路的直流失调电压。

解决上述问题的一种现有技术是在电路中加入失调消除电路，这一技术的原理是通过构建一个低频负反馈环路，以达到在不影响放大器高频增益的情况下降低电路直流失调电压的目的。在高速模拟均衡系统中，为了避免失调消除电路对高速信号的干扰，放大器的高通截止频率通常需要在20KHz左右。为了实现约20KHz的高通截止频率，反馈电路中通常需要使用0.1μF数量级的片外电容和较大的电阻，以此来降低反馈电路的低频主极点。但这种解决方案降低了系统的集成度，极大地增加了系统的成本。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种低失调高速全差分放大装置，以在有效减小放大器的低频失调电压的条件下，增加系统的集成度，降低系统的成本。

为了达到上述目的，本发明提供的低失调的高速全差分放大器，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和第四级全差分放大器A4，其特征在于：

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；

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的反向输入端与和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。

作为优选，所述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、两个电流源，其中三个NMOS晶体管M17、M18、M25和两个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NOMS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。