[发明专利]一种共源共栅放大器偏置方法、装置及偏置电路

说明书

本发明公开了一种共源共栅放大器偏置方法、装置及偏置电路，其中偏置方法包括：获取共源共栅放大器中输入管的漏源电压对应的第一最低饱和漏源电压，以及共源共栅管的漏源电压对应的第二最低饱和漏源电压；根据第一最低饱和漏源电压、第二最低饱和漏源电压，设置共源共栅管的栅偏置电压，使输入管的漏源电压大于等于第一最低饱和漏源电压，以及共源共栅管的漏源电压大于等于第二最低饱和漏源电压。本发明根据第一最低饱和漏源电压和第二最低饱和漏源电压的值，设置共源共栅管的栅偏置电压，使输入管的漏源电压大于等于第一最低饱和漏源电压，以及共源共栅管的漏源电压大于等于第二最低饱和漏源电压，从而使得共源共栅放大器能够获得稳定的增益。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种共源共栅放大器偏置方法、装置及偏置电路。

背景技术

为了在不引入新的低频极点基础上增大运算放大器的低频增益，通常采用共源共栅放大器作为第一级放大器，第二级放大器采用电流源偏置的共源级放大器或者推挽结构。第一级的共源共栅放大器用来提供较大的增益，但是仅具备很小的电流驱动能力；第二级通常作为驱动级，其增益较小，但是驱动能力较大。共源共栅放大器由输入管、共源共栅管和共源共栅负载构成，输入管和共源共栅管称为共源共栅级，第二级放大器由增益管和负载管组成。第二级增益管的栅源电压为第一级输入管和共源共栅管的漏源电压之和。在目前的先进工艺下，为了保证速度，共源共栅放大器的核心器件的阈值电压较低，而且为了保证充足的驱动能力，第二级放大器中的增益管的过驱动电压设置得较小，因此第二级增益管的栅源电压较低。更坏的情况是，栅源电压随着温度增大而减小，因此高温下很难保证第一级的两个管子都有充足的漏源电压来使之工作于饱和区。一般来说优先确保第一级输入管工作于饱和区，再考虑共源共栅管的工作状态。为了保证高温时共源共栅管处于饱和区，现有的基于单二极管连接的MOS管结构的共源共栅放大器偏置方法采用以下两种方式：第一种方法是增大第二级增益管的栅源电压，但是对于固定的输出电流来说就需要减小其W/L，这不仅会降低运放的最大驱动能力，也会造成运放密勒补偿困难；第二种方法是降低第一级输入管的漏源电压，但是单管偏置结构共源共栅级的输入管的漏源电压随着温度增大而增大，降低高温下的漏源电压会造成低温下的漏源电压低于其对应的最低漏源饱和电压，从而导致低温下输入管处于线性区，无法稳定共源共栅放大器的增益。

发明内容

本发明提供了一种共源共栅放大器偏置方法、装置及偏置电路，以解决现有的共源共栅放大器偏置方法无法稳定共源共栅放大器的增益的技术问题。

本发明的一个实施例提供了一种共源共栅放大器偏置方法，包括：

获取共源共栅放大器中输入管的漏源电压对应的第一最低饱和漏源电压，以及共源共栅管的漏源电压对应的第二最低饱和漏源电压；

根据所述第一最低饱和漏源电压、所述第二最低饱和漏源电压，设置所述共源共栅管的栅偏置电压，使所述输入管的漏源电压大于等于所述第一最低饱和漏源电压，以及所述共源共栅管的漏源电压大于等于所述第二最低饱和漏源电压。

进一步的，所述设置所述共源共栅管的栅偏置电压，具体为：

将所述共源共栅放大器中，增益管的预设倍数的栅源电压与所述共源共栅管的栅极电压进行叠加得到叠加电压值，将所述叠加电压值作为所述共源共栅管的栅偏置电压。

进一步的，所述预设倍数为0.4-0.6。

进一步的，所述获取共源共栅放大器中输入管的漏源电压对应的第一最低饱和漏源电压，包括：

将所述输入管的栅源电压与所述输入管的阈值电压的差值作为所述第一最低饱和漏源电压；

所述获取共源共栅放大器中共源共栅管的漏源电压对应的第二最低饱和漏源电压，包括：

将所述共源共栅管的栅源电压与所述共源共栅管的阈值电压的差值作为所述第二最低饱和漏源电压。