[发明专利]运算放大器及信号放大方法

说明书

本发明提供了一种运算放大器及信号放大方法。该运算放大器包括单级放大器和电流控制器。单级放大器被布置为接收输入信号并放大输入信号以生成输出信号，其中，单级放大器包括响应于偏置电压输入而操作的压控电流源电路。电流控制器耦接至压控电流源电路，电流控制器接收输入信号，并根据输入信号生成偏置电压输入。根据本发明的运算放大器及信号放大方法，可以实现放大器的增强的压摆率，从而改善放大器的输出。

技术领域

本发明涉及放大输入信号以生成输出信号，并且更具体地，涉及使用具有压摆率增强(slew-rate enhancement)(例如，AB类压摆率增强)的单级(single-stage)放大器的运算放大器及其相关方法。

背景技术

应当理解，一般而言，最有效的运算放大器类型是具有单个极点(single pole)的单级放大器。单级放大器可以轻松实现高带宽和低噪声。但是，单级放大器在压摆率(slewrate)方面受限。运算放大器的压摆率表示电路中在任何一点处信号的最大变化率。换句话说，压摆率方面的限制会导致非线性效应，如果放大器输入信号的频率超过运算放大器的压摆率极限，则非线性效应将使得放大器的输出严重失真。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种使用具有压摆率增强(slew-rate enhancement)(例如，AB类压摆率增强)的单级放大器的运算放大器及其相关方法。

根据本发明的第一方面，公开了一种运算放大器，其包括单级放大器和电流控制器。单级放大器被布置为接收输入信号并放大所述输入信号以生成输出信号，其中，所述单级放大器包括响应于偏置电压输入而操作的压控电流源电路。电流控制器耦接至所述压控电流源电路，其中所述电流控制器接收所述输入信号，并根据所述输入信号生成所述偏置电压输入。

根据本发明的第二方面，公开了一种示例性信号放大方法。该示例性信号放大方法包括：根据输入信号生成偏置电压输入；以及通过单级放大器对所述输入信号进行放大以生成输出信号，其中，所述单级放大器包括响应于所述偏置电压输入而操作的压控电流源电路。

根据本发明的运算放大器及信号放大方法，可以实现放大器的增强的压摆率，从而改善放大器的输出。

在阅读了在各个附图和附图中示出的优选实施例的以下详细描述之后，本发明的这些和其他目的无疑对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的运算放大器的示意图。

图2是示出根据本发明实施例的套筒式放大器的示意图。

图3是示出根据本发明实施例的电流控制器的示意图。

图4是示出在正信号IN+的电压电平低于负信号IN-的电压电平的情况下操作的电流控制器的示意图。

图5是示出在正信号IN+的电压电平低于负信号IN-的电压电平的情况下操作的套筒式放大器的示意图。

图6是示出在正信号IN+的电压电平高于负信号IN-的电压电平的情况下操作的电流控制器的示意图。

图7是示出在正信号IN+的电压电平高于负信号IN-的电压电平的情况下操作的套筒式放大器的示意图。

图8是示出根据本发明实施例的共模反馈电路的示意图。

具体实施方式