[发明专利]一种轨对轨运算放大器

说明书

本申请实施例公开了一种轨对轨运算放大器，包括第一电流源、第二电流源、输入电路、电流补偿电路和电流调节电路，输入电路包括PMOS差分对支路和NMOS差分对支路，电流补偿电路在PMOS差分对支路导通且NMOS差分对支路处于非导通状态时，给PMOS差分对支路提供第一补偿电流，并在NMOS差分对支路导通且PMOS差分对支路处于非导通状态时，给NMOS差分对支路提供第二补偿电流，电流调节电路中在NMOS差分对支路处于亚阈状态时提供第一调节电流，在PMOS差分对支路处于亚阈状态时，提供第二调节电流，以使得轨对轨运算放大器既具有较大的输入范围，又具有良好输入跨导稳定性，提高轨对轨运算放大器的性能。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种轨对轨运算放大器。

背景技术

运算放大器是模拟和数模混合集成电路中的关键电路，不同应用对其性能提出了不同要求。宽信号摆幅应用中，要求运算放大器具有较高的信噪比和较大的输入范围，因此，宽信号摆幅应用中通常采用轨对轨运算放大器。但是，传统轨对轨运算放大器的输入跨导会随其输入信号发生较大变化，当其输入范围很大时，轨对轨运算放大器会产生谐波失真增大等现象，影响轨对轨运算放大器的性能。因此，如何使得轨对轨运算放大器既具有较大的输入范围，又具有良好的性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种轨对轨运算放大器，以使其输入跨导不会随其输入信号发生较大变化，进而使得该轨对轨运算放大器既具有较大的输入范围，又具有良好的性能。

为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种轨对轨运算放大器，包括：第一电流源、第二电流源、输入电路、电流补偿电路和电流调节电路；

所述输入电路包括PMOS差分对支路和NMOS差分对支路，所述第一电流源用于在所述PMOS差分对支路导通时，给所述PMOS差分对提供第一电流，所述第二电流源用于在所述NMOS差分对支路导通时，给所述NMOS差分对提供第二电流；

所述电流补偿电路包括第一电流补偿支路和第二电流补偿支路，所述第一电流补偿支路用于在所述PMOS差分对支路导通且所述NMOS差分对支路处于非导通状态时，给所述PMOS差分对支路提供第一补偿电流，增大流经所述PMOS差分对的电流，所述第二电流补偿支路用于在所述NMOS差分对支路导通且所述PMOS差分对支路处于非导通状态时，给所述NMOS差分对支路提供第二补偿电流，增大流经所述NMOS差分对的电流；

所述电流调节电路包括第一电流调节支路和第二电流调节支路，所述第一电流调节支路用于在所述NMOS差分对支路处于亚阈状态时，提供第一调节电流，所述第一调节电流用于减小流经所述PMOS差分对的电流，所述第二电流调节支路用于在所述PMOS差分对支路处于亚阈状态时，提供第二调节电流，所述第二调节电流用于减小流经所述NMOS差分对的电流；

其中，所述非导通状态包括亚阈状态和截止状态。

可选的，所述第一电流与所述第二电流相等；

所述第一补偿电流为所述第一电流的N倍，其中，在所述PMOS差分对支路导通且所述NMOS差分对支路处于截止状态时，N为3；

所述第二补偿电流为所述第二电流的N倍，其中，在所述NMOS差分对支路导通且所述PMOS差分对支路处于截止状态时，N为3；

所述第一调节电流为所述第一电流的M倍，所述第二调节电流为所述第二电流的M倍，M的取值范围为0～1。