[发明专利]一种多级运算放大器

摘要

本发明涉及放大器技术领域，具体涉及一种采用多路径单密勒电容频率补偿方法的多级运算放大器，包括第一级放大器、第二级放大器、第三级放大器、密勒补偿电容和前馈跨导放大器；所述第一级放大器、第二级放大器和第三级放大器依次串联；所述密勒补偿电容的一端与所述第一级放大器的输出端相连，另一端与所述第三级放大器的输出端相连；所述前馈跨导放大器的输入端与所述第一级放大器的输入端相连，所述前馈跨导放大器的输出端与所述第二级放大器的输出端相连。本发明提供的多级运算放大器只采用一个密勒补偿电容，可以大大节省芯片面积，降低功耗；且前馈跨导放大器的引入消除了第一非主极点带来的影响，进一步增大了运放的带宽，提高了稳定性。

主权项

一种多级运算放大器，其特征在于，所述运算放大器包括：第一级放大器、第二级放大器、第三级放大器、密勒补偿电容和前馈跨导放大器；所述第一级放大器、第二级放大器和第三级放大器依次串联，用于将从所述第一级放大器的输入端输入的信号进行放大；所述密勒补偿电容的一端与所述第一级放大器的输出端相连，另一端与所述第三级放大器的输出端相连，形成前馈通路，用于将所述运算放大器输出节点的一个非主极点与主极点进行分离；所述前馈跨导放大器的输入端与所述第一级放大器的输入端相连，所述前馈跨导放大器的输出端与所述第二级放大器的输出端相连，形成另一个前馈通路，用于产生一个左半平面零点，与所述运算放大器的另一个非主极点进行抵消；所述第一级放大器包括：由第一PMOS晶体管M11、第二PMOS晶体管M12、第三PMOS晶体管M13和第四PMOS晶体管M14构成的共源共栅差分输入级，由第一NMOS晶体管M15和第二NMOS晶体管M16构成的有源电流镜负载，以及尾电流源第五PMOS晶体管M1b；所述差分输入级中所述第一PMOS晶体管M11和所述第二PMOS晶体管M12的栅极分别与第一差分输入信号Vinn、第二差分输入信号Vinp相连；所述第一PMOS晶体管M11的源极与所述第二PMOS晶体管M12的源极相连，并与所述第五PMOS晶体管M1b的漏极相连；所述第一PMOS晶体管M11和所述第二PMOS晶体管M12的漏极分别与所述第三PMOS晶体管M13的源极、所述第四PMOS晶体管M14的源极相连；所述第三PMOS晶体管M13的栅极与所述第四PMOS晶体管M14的栅极相连，并与第二偏置电压Vbp2相连；所述第三PMOS晶体管M13和所述第四PMOS晶体管M14的漏极分别与所述第一NMOS晶体管M15的漏极、所述第二NMOS晶体管M16的漏极相连；所述有源电流镜负载中所述第一NMOS晶体管M15的栅极与所述第一NMOS晶体管M15的漏极相连，并与所述第二NMOS晶体管M16的栅极相连，形成NMOS电流镜有源负载；所述第一NMOS晶体管M15的源极与所述第二NMOS晶体管M16的源极相连，并与地信号相连；所述第二NMOS晶体管M16的漏极分别与所述第四PMOS晶体管M14的漏极和所述第一级放大器的输出信号相连；所述第五PMOS晶体管M1b的栅极与第一偏置电压Vbp1相连；所述尾电流源第五PMOS晶体管M1b的源极与电源信号相连。