專利名稱：運(yùn)算放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)算放大器，并且涉及一種用于減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓的方法。
在現(xiàn)有技術(shù)水平中，運(yùn)算放大器是人們普遍認(rèn)識(shí)的。它們廣泛應(yīng)用于模擬電子學(xué)、模擬-數(shù)字交叉電子學(xué)以及復(fù)合信號(hào)電子學(xué)的大部分領(lǐng)域中。例如在通信IC(集成電路)中，運(yùn)算放大器在執(zhí)行諸如放大、過(guò)濾、轉(zhuǎn)換、緩沖等各種工作方面扮演重要角色。
當(dāng)設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器時(shí)，必須考慮各種重要的性能參數(shù)，例如DC(直流)增益、GBW(增益帶寬)積、相位容量、輸入相對(duì)噪聲等等。另一重要的性能參數(shù)是放大器的輸出偏移電壓，所述電壓是輸入端子連接在一起的運(yùn)算放大器的輸出電壓。對(duì)于理想的運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗鼈儧](méi)有偏移，所以此輸出電壓是零。實(shí)際上，考慮被運(yùn)算放大器的差動(dòng)電壓增益除的輸入相對(duì)偏移電壓更加恰當(dāng)，所述輸入相對(duì)偏移電壓被定義為運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓。在精確的應(yīng)用中，無(wú)法容忍較大偏移，并且對(duì)具有非常低偏移的運(yùn)算放大器的需要不斷地增加。系統(tǒng)化偏移可以通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來(lái)避免。然而，適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)不適合于阻止隨機(jī)偏移，所述隨機(jī)偏移尤其可能因?yàn)樵O(shè)備失配而出現(xiàn)。
舉例來(lái)說(shuō)，圖4示出了通用兩級(jí)CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu)。
在所述的運(yùn)算放大器中，三個(gè)PMOS(p-溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管MP3、MP4和MP5的源極并聯(lián)連接至電源電壓Vdd。
晶體管MP3的漏極與晶體管MP3、MP4和MP5的柵極耦合，并且還經(jīng)由電源Ibs接地Gnd。
晶體管MP4的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)C并聯(lián)連接至另外兩個(gè)PMOS晶體管MP1和MP2的源極。晶體管MP1和MP2的柵極與運(yùn)算放大器的相應(yīng)的輸入端子IN1、IN2相連。晶體管MP1的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A連接至第一NMOS(n-溝道金屬氧化膜半導(dǎo)體)晶體管MN1的漏極，并且晶體管MP2的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)B連接至第二NMOS晶體管MN2的漏極。兩個(gè)NMOS晶體管MN1和MN2的各個(gè)源極都與地Gnd相連，同時(shí)節(jié)點(diǎn)A還與NMOS晶體管MN1和MN2的柵極耦合。
晶體管MP5的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)D連接至又一個(gè)NMOS晶體管MN3的漏極。此晶體管MN3的源極與地Gnd相連，同時(shí)其柵極與節(jié)點(diǎn)B耦合。節(jié)點(diǎn)B另外經(jīng)由一系列電阻Rc和電容Cc連接至節(jié)點(diǎn)D。節(jié)點(diǎn)D與運(yùn)算放大器的輸出端子OUT相連。
電阻Rc和電容Cc負(fù)責(zé)運(yùn)算放大器中的頻率補(bǔ)償。電源Ibs確保將預(yù)定的電流經(jīng)由晶體管MP4和MP5提供至節(jié)點(diǎn)C和D。
晶體管MP1、MP2、MP3、MP4、MN1以及MN1的全體和電源Ibs形成運(yùn)算放大器的差動(dòng)輸入級(jí)，而晶體管MP5和MN3的全體形成運(yùn)算放大器的第二級(jí)。
施加到輸入端子IN1、IN2的不同電勢(shì)將造成差動(dòng)輸入級(jí)的節(jié)點(diǎn)A和B處的電勢(shì)不同。然后第二級(jí)放大此差異，并且在運(yùn)算放大器的輸出端子OUT處提供相應(yīng)的輸出電壓。
然而，晶體管MP1和MP2之間以及晶體管MN1和MN2之間的失配將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)B處的電勢(shì)不同于節(jié)點(diǎn)B處的期望電勢(shì)，甚至在施加到輸入端子IN1和IN2的電勢(shì)是平衡時(shí)也會(huì)這樣。這種附加差異將通過(guò)第二級(jí)放大，并且表現(xiàn)為運(yùn)算放大器的輸出端子OUT處的偏移。此外，晶體管MP4和MP5之間的失配、以及晶體管MN3和MN2之間的失配將在運(yùn)算放大器的輸出端子OUT處的電壓偏移中直接反映出來(lái)。
對(duì)于時(shí)間離散的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，雖然存在有效的偏移消除技術(shù)以允許設(shè)計(jì)帶有非常低的隨機(jī)偏移的運(yùn)算放大器，諸如自動(dòng)調(diào)零的運(yùn)算放大器，但是對(duì)于連續(xù)時(shí)間的應(yīng)用而言，沒(méi)有可比的技術(shù)。
對(duì)于連續(xù)時(shí)間的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，隨機(jī)偏移通常因較大的晶體管尺寸和高電流而受抑制。此方法減少了失配的相對(duì)量，但是此方法具有這樣的缺陷，其中它要求較大的硅尺寸，由此造成高成本。此外，這種方法僅僅實(shí)現(xiàn)有限的成果。由于隨機(jī)偏移隨溫度和電源電壓而變，并且強(qiáng)烈依賴于采用部件的優(yōu)良匹配，故而它難以將偏移始終保持為所要求的那么低。在滿足更加嚴(yán)格的要求時(shí)尤其受限。此外，系統(tǒng)化偏移還受工藝變化的影響。有時(shí)，例如當(dāng)將產(chǎn)品轉(zhuǎn)送到另一鑄造廠時(shí)，可能會(huì)遇到一批質(zhì)量遠(yuǎn)低于平均水平的部件。由此導(dǎo)致輸入相對(duì)電壓偏移的明顯增加。
在文獻(xiàn)US 6,225,863 B1中，建議通過(guò)多個(gè)并聯(lián)的可轉(zhuǎn)換的MOS晶體管替代運(yùn)算放大器的MOS晶體管。通過(guò)接通和切斷這些并聯(lián)的晶體管的一個(gè)或多個(gè)，可以改變等效晶體管的尺寸以便補(bǔ)償設(shè)備失配。然而，并聯(lián)可轉(zhuǎn)換晶體管的有限數(shù)導(dǎo)致在補(bǔ)償中出現(xiàn)量化誤差。此外，所述并聯(lián)晶體管占據(jù)較大面積并且要求復(fù)雜的控制，由此使得所建議的方案不適用于實(shí)際應(yīng)用。
文獻(xiàn)EP 0 635 173 B1建議采用具有浮動(dòng)?xùn)诺腗OS晶體管，以便能夠存儲(chǔ)補(bǔ)償信息。然而此方法具有要求相當(dāng)高的電壓的缺點(diǎn)。
文獻(xiàn)WO 99/07067建議這樣一種結(jié)構(gòu)，其中通過(guò)改變輸入MOS晶體管的反向偏壓來(lái)調(diào)節(jié)CMOS運(yùn)算放大器的偏移。不過(guò)，此方法僅僅允許總體上補(bǔ)償小的偏移。此外，所述控制電壓接近地或者電源電壓，由此使得實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于允許進(jìn)一步減少用于連續(xù)時(shí)間應(yīng)用的運(yùn)算放大器輸出端的電壓偏移。
依照本發(fā)明，此目的是通過(guò)這樣一種運(yùn)算放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中所述運(yùn)算放大器包括用于向運(yùn)算放大器的至少一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)提供附加電流的裝置，以便減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)通過(guò)運(yùn)算放大器內(nèi)不同部件之間的任一連接而給出。
本發(fā)明的目的還可以采用用于減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓的方法同樣實(shí)現(xiàn)，其中所述方法包括向運(yùn)算放大器的至少一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)提供附加電流。
本發(fā)明從考慮以下事項(xiàng)開(kāi)始，其中如果在電學(xué)上控制所述偏移，那么可以實(shí)現(xiàn)最有效的偏移減少或者消除。有人建議通過(guò)在放大器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)處引入附加電流來(lái)實(shí)現(xiàn)這種電控制。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于任意時(shí)候采用這種附加電流都可以精確地控制偏移，同時(shí)可以避免對(duì)運(yùn)算放大器的其他性能參數(shù)有顯著影響。如果所述附加電流完全等于產(chǎn)生運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓的電流、但是極性相反，那么可以完全消除輸出偏移電壓。
本發(fā)明可以采用任何種類(lèi)的運(yùn)算放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如采用與圖4中描述的放大器相似的兩級(jí)CMOS運(yùn)算放大器。
根據(jù)從屬的權(quán)利要求將使本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)。
有益的是，提出的用于提供附加電流的裝置采用電源電壓和互導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述互導(dǎo)體可以根據(jù)電源電壓提供的電壓提供附加電流。優(yōu)選的是，所述電源電壓是可控制的。在該情況下，提供的附加電流的大小和方向可以通過(guò)調(diào)節(jié)可控電源電壓提供的電壓而容易地調(diào)節(jié)。對(duì)于特別簡(jiǎn)單的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，這種互導(dǎo)體例如可以僅僅包括一個(gè)差動(dòng)級(jí)。
在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實(shí)施例中，所述運(yùn)算放大器包括反饋裝置，用于檢測(cè)運(yùn)算放大器的輸出端處的偏移，而且用于依照使輸出偏移基本上減少為零的方式、基于檢測(cè)到的偏移控制施加附加電流的裝置。采用這種反饋裝置，可以正確地、連續(xù)地并且自動(dòng)地補(bǔ)償偏移。由此，可以將所述偏移保持為很低并且穩(wěn)定。如果用于施加附加電流的裝置包括如上所述的可控電源電壓以及互導(dǎo)體，那么所述反饋裝置可以依照檢測(cè)到的偏移控制電源電壓。
當(dāng)選擇將要在其上插入附加電流的運(yùn)算放大器的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該留心附加電流對(duì)運(yùn)算放大器的性能參數(shù)的影響保持在最低限度，以便避免重新設(shè)計(jì)的需要。
在所述情況下，本發(fā)明適用于與參照?qǐng)D4描述的放大器相似的運(yùn)算放大器，例如由所述的節(jié)點(diǎn)A給出這種節(jié)點(diǎn)，這是由于其是還適用于精確偏移控制的低阻抗的節(jié)點(diǎn)。所述偏移控制因此能幾乎獨(dú)立于運(yùn)算放大器自身的設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)，即實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不需要重新設(shè)計(jì)整個(gè)運(yùn)算放大器。
本發(fā)明的其他目的以及特征將根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明而變得顯而易見(jiàn)，其中

圖1示出了本發(fā)明的原理；圖2示出了依照本發(fā)明的運(yùn)算放大器的實(shí)行實(shí)施例；圖3是具有圖2執(zhí)行過(guò)程的仿真結(jié)果的圖表；以及圖4示出了常規(guī)的CMOS運(yùn)算放大器。
首先，將參照?qǐng)D1解釋本發(fā)明的原理。圖1示出了運(yùn)算放大器的一部分，所述運(yùn)算放大器具有與圖4的上述運(yùn)算放大器相同的結(jié)構(gòu)，并且采用相同的參考標(biāo)記。圖1中沒(méi)有示出晶體管MP5和MN3、電阻Rc和電容Cc，它們形成運(yùn)算放大器的又一部分。兩個(gè)輸入端子IN1、IN2此刻與DC偏壓Vb相連，例如在應(yīng)用中的輸入共模電壓。
依照本發(fā)明，圖1中描述的電路還另外補(bǔ)充了用于提供附加電流的裝置。這些裝置包括可控電壓電源S和互導(dǎo)體T。所述電壓電源S的一個(gè)端子與地Gnd相連，另一個(gè)端子與互導(dǎo)體T相連，并且向互導(dǎo)體T提供電壓Vc?；?dǎo)體T具有互導(dǎo)gm，其對(duì)于第一種方法來(lái)說(shuō)被假設(shè)為線性的?；?dǎo)體T的輸出電流Ic被作為附加電流被饋送到運(yùn)算放大器的節(jié)點(diǎn)A。電流Ic的大小可以通過(guò)改變電壓Vc的大小來(lái)調(diào)節(jié)，其中電壓Vc由可控電壓電源S提供至互導(dǎo)體T。
此刻將解釋附加電流Ic對(duì)運(yùn)算放大器的偏移的影響。由于相對(duì)于輸入時(shí)，運(yùn)算放大器的第二級(jí)偏移除以圖1的運(yùn)算放大器的第一級(jí)增益，并且由于第一級(jí)的增益通常是100左右，故而第二級(jí)的偏移(圖1中沒(méi)有示出)可以在下面需要考慮的事項(xiàng)中忽略。
由晶體管MP1和MP2之間以及晶體管MN1和MN2之間的失配引起的偏移可以通過(guò)兩個(gè)輸入端子IN1、1N2之間的等效輸入偏移Vofs來(lái)建模，如圖1所示。每個(gè)輸入偏移Vofs產(chǎn)生從差動(dòng)輸入級(jí)的節(jié)點(diǎn)B至第二級(jí)的電流Io≠0，其直接對(duì)應(yīng)于運(yùn)算放大器的輸出電壓中的偏移。對(duì)于第一種方法來(lái)說(shuō)，將假定輸入偏移Vofs是非常小的值，以便允許小信號(hào)分析。
通過(guò)向節(jié)點(diǎn)A添加電流Ic，如果節(jié)點(diǎn)B保持與節(jié)點(diǎn)A相同的電勢(shì)，那么所述輸出補(bǔ)償電流Io將被改變。在圖1中，利用節(jié)點(diǎn)B和地Gnd之間的電源電壓V＝VA來(lái)建模。應(yīng)當(dāng)注意，這要求僅僅適用于基于所述結(jié)構(gòu)的偏移分析。當(dāng)此時(shí)考慮到輸出補(bǔ)償電流時(shí)，節(jié)點(diǎn)B應(yīng)該理論上具有與節(jié)點(diǎn)A相同的電勢(shì)。其中運(yùn)算放大器的第二級(jí)如圖4所示并且其中輸出偏移電壓將會(huì)減少的在實(shí)際應(yīng)用中，不作出這種要求。
對(duì)于第一種方法來(lái)說(shuō)，Io可以通過(guò)以下公式近似表示Io≈Gm·Vofs-gm(Vc+Vofc)， (1)其中Gm是晶體管MP1和MP2的互導(dǎo)，而Vofc是互導(dǎo)體T的輸入相對(duì)偏移。
公式(1)表明運(yùn)算放大器的偏移可以通過(guò)沿所要求的方向改變電壓Vc并且改變?yōu)樗蟮拇笮?lái)調(diào)節(jié)。
需要用于完成偏移補(bǔ)償?shù)目刂齐妷篤c可以源自于上述公式，由此成為(2)Vc=GmgmVofs-Vofc.---(2)]]>
為了實(shí)現(xiàn)高精度，所述控制電壓應(yīng)該具有高電平。CMOS運(yùn)算放大器的典型偏移大約為幾毫伏。為了采用達(dá)到1V的控制電壓Vc，Gm和gm之間的比例必須是幾百。用這種極大的比例，可以忽略互導(dǎo)體T添加的噪聲的影響。
在參照?qǐng)D1描述的方法中，進(jìn)行小信號(hào)分析，為此假定了較小的輸入偏移Vofs和線性互導(dǎo)Gm。產(chǎn)生結(jié)果因此僅僅構(gòu)成近似值。盡管如此，這些結(jié)果可以用作迅速估計(jì)和量度等等的基礎(chǔ)。
更加精確的結(jié)果可以通過(guò)執(zhí)行大信號(hào)分析來(lái)獲得。這種大信號(hào)分析將在下文參照?qǐng)D2示出。
圖2舉例說(shuō)明了依照本發(fā)明的運(yùn)算放大器的實(shí)際執(zhí)行過(guò)程。所述運(yùn)算放大器對(duì)應(yīng)于圖1的運(yùn)算放大器，除了線性互導(dǎo)體T由提供互導(dǎo)gm的附加差動(dòng)級(jí)代替。實(shí)際上，所述偏移補(bǔ)償通過(guò)改變Vc以使得電流Io為零來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，這樣將要求反饋。對(duì)于反饋來(lái)說(shuō)，僅僅當(dāng)將偏壓Vb施加到運(yùn)算放大器的輸入端子時(shí)，反饋裝置(未示出)才確定運(yùn)算放大器輸出端的偏移。然后，所述反饋裝置基于當(dāng)前確定的偏移控制電源電壓S。用這種反饋，圖1的互導(dǎo)gm不一定必須是線性的，只要其特征是單調(diào)的就行。因此，可以采用更加簡(jiǎn)單的互導(dǎo)gm，例如通過(guò)差動(dòng)級(jí)提供的互導(dǎo)gm。
在圖2的運(yùn)算放大器中實(shí)現(xiàn)互導(dǎo)gm的附加差動(dòng)級(jí)包括其源極連接至電源電壓Vdd的PMOS晶體管MPC。晶體管MPC的柵極與電源Ibs相連。晶體管MPC的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)G并聯(lián)連接至另外的PMOS晶體管MPA和MPB的源極。電源Ibs經(jīng)由晶體管MPC向點(diǎn)G提供預(yù)定的電流Iss。偏壓Vb還被施加到除晶體管MPB的柵極，同時(shí)提供電壓Vc的可控電壓電源S在晶體管MPA和MPB的柵極之間連接。晶體管MPA的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)E連接至NMOS晶體管MNA的漏極，并且晶體管MP2的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)F連接至NMOS晶體管MNB的漏極。兩個(gè)NMOS晶體管MNA和MNB的源極都與地Gnd相連，同時(shí)節(jié)點(diǎn)E還與NMOS晶體管MNA和MNB的柵極耦合。最后，節(jié)點(diǎn)F與節(jié)點(diǎn)A相連，以便向節(jié)點(diǎn)A提供附加電流Ic。
假定晶體管MPA和MPB在它們的飽和區(qū)中操作，電流Ic和可控電壓Vc之間的關(guān)系可以表示為
Ic=KMPAIss(Vc+Vofc)1-KMPA(Vc+Vofc)24Iss---(3)]]>在此大信號(hào)公式中，KMPA是晶體管MPA和MPB的互導(dǎo)，而Iss是該級(jí)的尾電流。能夠看出，按照需要，差動(dòng)級(jí)的特征是單調(diào)的。
可以為電流lo和輸入補(bǔ)償電壓Vofs之間的關(guān)系建立相應(yīng)的大信號(hào)公式，其中Ic＝0。當(dāng)Io和Ic相等時(shí)，能夠由此通過(guò)分析獲得補(bǔ)償輸入補(bǔ)償電壓Vofs需要的精確電壓Vc。
使用建議的附加差動(dòng)級(jí)作為互導(dǎo)gm有下列好處，即Ic相對(duì)于Vc的特征以及Io相對(duì)于Vofs的特征(其中Ic＝0)彼此都很小。由此，可以預(yù)期輸入補(bǔ)償電壓Vofs和需要用于補(bǔ)償此輸入補(bǔ)償電壓Vofs的電壓Vc之間的相對(duì)線性關(guān)系。
圖3示出了控制電壓Vc相對(duì)于輸入補(bǔ)償電壓Vofs的Io＝0時(shí)的仿真。為-10mV和+10mV之間的仿真改變輸入補(bǔ)償電壓Vofs，由此導(dǎo)致需要的電壓Vc在-410mV和+620mV之間。這是用于實(shí)現(xiàn)高度正確設(shè)計(jì)CMOS運(yùn)算放大器的合理的大范圍，其中典型的偏移小于3mV-4mV。畫(huà)出的曲線實(shí)質(zhì)上是線性的，此時(shí)對(duì)于輸入補(bǔ)償電壓Vofs的正值有輕微的彎曲。這是因?yàn)闉榱双@得簡(jiǎn)單的執(zhí)行過(guò)程，僅僅將控制電壓Vc施加到晶體管MPA的柵極，而晶體管MPB的柵極電勢(shì)固定為電壓Vb。如果將控制電壓Vc作為差分信號(hào)施加到附加差動(dòng)級(jí)，即如果將+Vc/2的電壓施加到晶體管MPA的柵極并且如果將-Vc/2的電壓施加到晶體管MPB的柵極，那么可期望有更線性和更對(duì)稱的特征。
因?yàn)楣に囎兓?，沒(méi)能夠預(yù)見(jiàn)在公式(3)中變量KMPA的精確值。實(shí)際的設(shè)計(jì)必須通過(guò)確?？刂齐妷篤c具有合適的界限來(lái)實(shí)現(xiàn)而考慮到這點(diǎn)。這意味著實(shí)際控制電壓Vc可以經(jīng)歷大于仿真示出的范圍。此外，重要的是，檢驗(yàn)在Vc的延長(zhǎng)調(diào)諧范圍內(nèi)，附加的偏移控制電路實(shí)際上只具有可忽略的作用，以便避免重新設(shè)計(jì)。
通過(guò)差動(dòng)級(jí)將附加電流Ic作為單端的信號(hào)來(lái)遞送，以便使其對(duì)運(yùn)算放大器的影響保持為最小值。作為選擇，附加電流Ic可以借助于差分信號(hào)施加到運(yùn)算放大器。這可以通過(guò)去除晶體管MNA和MNB并且通過(guò)直接連接晶體管MPA的漏極至節(jié)點(diǎn)B來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣節(jié)省了兩個(gè)NMOS晶體管。然而由于節(jié)點(diǎn)B是高阻抗節(jié)點(diǎn)，所以可以造成對(duì)運(yùn)算放大器的規(guī)則操作產(chǎn)生較大影響。
應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例僅僅由所選擇的實(shí)施例構(gòu)成，所述實(shí)施例可以以不同方式有所改變。
權(quán)利要求
1.運(yùn)算放大器，包括向所述運(yùn)算放大器的至少一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)引入附加電流的裝置，以便減少所述運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)算放大器，其中所述引入附加電流的裝置包括直流電壓電源和互導(dǎo)體，所述直流電壓電源向所述互導(dǎo)體施加電壓，并且所述互導(dǎo)體提供所述附加電流。
3.如權(quán)利要求2所述的運(yùn)算放大器，其中通過(guò)所述直流電壓電源施加至所述互導(dǎo)體的所述電壓可以改變。
4.如權(quán)利要求2所述的運(yùn)算放大器，其中所述互導(dǎo)體作為差動(dòng)級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求4所述的運(yùn)算放大器，其中所述互導(dǎo)體包括具有第一、第二、第三和第四晶體管的差動(dòng)級(jí)，所述第一、第二、第三和第四晶體管的每個(gè)均具有源極、柵極和漏極，其中將偏壓施加到所述第一和所述第二晶體管的所述柵極，其中所述直流電壓電源向所述第一晶體管的所述柵極施加附加電壓，其中所述第一和所述第二晶體管的所述源極與運(yùn)算放大器的電源電壓相連，其中所述第三和所述第四晶體管的所述源極與地相連，其中所述第一和所述第二晶體管的所述漏極分別與所述第三和所述第四晶體管的所述漏極相連，其中所述第三晶體管的所述柵極和所述漏極彼此短路，其中所述第二和所述第四晶體管的所述漏極之間的所述連接與所述運(yùn)算放大器的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)相連，以便向所述運(yùn)算放大器引入附加電流。
6.如權(quán)利要求5所述的運(yùn)算放大器，其中向所述第一晶體管的所述柵極施加附加電壓包括向所述第一晶體管和所述第二晶體管的所述柵極施加差動(dòng)電壓信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)算放大器，還包括反饋裝置，用于檢測(cè)所述運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓，并且用于依照檢測(cè)到的偏移控制所述引入附加電流的裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)算放大器，包括用于其正常操作的彼此相連的差動(dòng)輸入級(jí)和第二級(jí)，其中所述引入附加電流的裝置向所述差動(dòng)輸入級(jí)的節(jié)點(diǎn)施加附加電流。
9.如權(quán)利要求8所述的運(yùn)算放大器，其中其中所述差動(dòng)輸入級(jí)包括第一、第二、第三和第四晶體管，所述第一、第二、第三和第四晶體管的每個(gè)均具有源極、柵極和漏極，其中所述第一和所述第二晶體管的所述柵極與所述運(yùn)算放大器的不同輸入端子相連，其中所述第一和所述第二晶體管的源極與所述運(yùn)算放大器的電源電壓相連，其中所述第三和所述第四晶體管的所述源極與地相連，其中所述第一和所述第二晶體管的所述漏極分別與所述第三和所述第四晶體管的所述漏極相連，其中所述第三晶體管的所述柵極和所述漏極彼此短路，其中所述第二和所述第四晶體管的所述漏極之間的所述連接與所述的二級(jí)相連，并且其中所述引入附加電流的裝置向所述第一和所述第三晶體管的所述漏極之間的所述連接施加所述附加電流。
10.用于減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓的方法，所述方法包括向所述運(yùn)算放大器的至少一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)引入附加電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種運(yùn)算放大器。為了允許減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓，所述運(yùn)算放大器包括用于向運(yùn)算放大器的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)A引入附加電流Ic的裝置S、T，以便減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓。本發(fā)明同樣涉及一種用于減少運(yùn)算放大器的輸出偏移電壓的方法。此方法包括向運(yùn)算放大器的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)A引入附加電流Ic。
文檔編號(hào)H03F3/34GK1675830SQ03819649
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者王振華 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司