[发明专利]具有可调整偏置的预驱动器级

说明书

本申请案的实施例涉及一种具有可调整偏置的预驱动级。本发明涉及一种电系统(500)，其包含电源(502)和耦合到所述电源(502)并包含运算放大器(506)的电路(504)。所述运算放大器(506)包含输入级(202)和耦合到所述输入级(202)的预驱动器级(204、300、400)，其中所述预驱动器级(204、300、400)包含第一输入端子(304)、第二输入端子(306)和电源端子(302)。所述运算放大器(506)还包含输出级(210)，所述输出级(210)具有耦合到所述预驱动器级(204、300、400)的双极晶体管。所述预驱动器级(204、300、400)经配置为：检测跨所述预驱动器级(204、300、400)的所述第一和第二输入端子(304、306)的电压差；并且基于所述电压差提供可调整偏置电流(Iadjust)。

相关申请的交叉参考

本申请主张2020年2月27日申请的标题为“一种具有AB类偏置的低功耗BiCMOS输出预驱动器级(A Low-Power BiCMOS Output Pre-Driver Stage with Class-ABBiasing)”的美国临时申请第62/982,142号的优先权，所述临时申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请案的实施例涉及一种电系统，特定来说，涉及包含具有可调整偏置的预驱动器级的操作放大器。

背景技术

电子装置和集成电路(IC)技术的迅速发展导致IC产品的商业化。随着新电子装置的发展和IC技术的进步，新的IC产品开始商业化。电子装置中需要的一个IC产品实例是运算放大器。在一个实例运算放大器中，在运算放大器的至少一级中使用双极晶体管。运算放大器的实例输出级拓扑包含A类、B类、AB类或C类拓扑，其中这些拓扑随(若干)有源元件传递电流的时间周期而变化，所述时间周期表示为输入信号波形周期的小部分。在A类放大器中，有源元件和相关的偏置电路贯穿整个输入信号周期导通，这是最低效的选择。在B类放大器中，两个有源元件中的每一者只在输入信号周期的一半期间导通，这比A类放大器效率高，但在有源元件之间切换导通时会导致交叉失真。在AB类放大器中，两个有源元件中的每一者在超过输入信号周期的一半期间导通，这使得交叉失真的量能够显著地减少或消除。在C类放大器中，有源元件的导通时间远小于输入周期的一半，从而产生高效率和失真。

对于AB类放大器，为两个有源元件提供偏置电流是影响整体静态电流和功耗/散热的重要问题。随着多通道电子系统的迅速发展，例如运算放大器等IC组件的功耗/散热成为挑战，同时也带来了设计和成本问题。降低具有AB类输出级的运算放大器功耗/散热的工作正在进行中。

发明内容

根据本发明的至少一个实例实施例，一种电系统包括电源，和耦合到所述电源且包含运算放大器的电路。所述运算放大器包含输入级和耦合到所述输入级的预驱动器级，其中所述预驱动器级包含第一输入端子、第二输入端子和电源端子。所述运算放大器还包括输出级，所述输出级具有耦合到所述预驱动器级的双极晶体管。所述预驱动器级经配置为：检测跨所述预驱动器级的所述第一和第二输入端子的电压差；并且基于所述电压差提供可调整偏置电流。

根据本发明的至少一个实例实施例，一种运算放大器包括输入级和耦合到所述输入级的预驱动器级。所述预驱动器级包含：第一输入端子；第二输入端子；以及偏置电流控制电路，其耦合到所述第一和第二输入端子且经配置为基于跨所述第一和第二输入端子的电压差来提供可调整偏置电流。所述运算放大器还包含输出级，所述输出级具有耦合到所述预驱动器级的双极晶体管。

根据本发明的至少一个实例实施例，一种预驱动器电路包括第一和第二输入端子。所述预驱动器电路还包括AB类偏置电流发生器，所述AB类偏置电流发生器经配置成输出作为跨所述输入端子的电压差的函数的控制电流。所述预驱动器电路还包括耦合到所述AB类偏置电流发生器的电流镜，其中所述电流镜经配置成基于所述控制电流将可调整偏置电流添加到所述预驱动器电路的固定偏置电流。

附图说明