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。
背景技術(shù)：
典型地，放大器用于電子電路中以便提高信號(hào)的振幅，在這里，信放大的量被稱為增益。放大器可被用于任何適當(dāng)?shù)碾娐坊蛳到y(tǒng)中，例如包括一個(gè)或多個(gè)反饋環(huán)的系統(tǒng)。一種類型的放大器是運(yùn)算放大器。
運(yùn)算放大器是一種差分放大器，它放大兩個(gè)輸入信號(hào)之間的差，并提供一個(gè)單獨(dú)的輸出信號(hào)。差分放大器包括正的或非反相輸入端以及負(fù)的或反相輸入端。如果正端與負(fù)端相比更正，那么輸出信號(hào)為高。如果負(fù)端與正端相比更正，那么輸出信號(hào)為低。
典型地，單級(jí)運(yùn)算放大器包括一個(gè)單獨(dú)的高阻抗節(jié)點(diǎn)，例如高阻抗輸出節(jié)點(diǎn)。單級(jí)運(yùn)算放大器增益的第一階近似是通過(guò)將差分輸入晶體管的跨導(dǎo)乘以高陽(yáng)抗輸出節(jié)點(diǎn)的阻抗再乘以一個(gè)可能的常數(shù)值而得到的。包含單級(jí)運(yùn)算放大器的頻率響應(yīng)的振幅和相位的波德圖(Bode diagram)包括了一個(gè)單獨(dú)的有效極點(diǎn)。為了獲得較高的增益，可以使用兩級(jí)運(yùn)算放大器。
在兩級(jí)運(yùn)算放大器中，兩個(gè)高阻抗節(jié)點(diǎn)可用于提供比單級(jí)運(yùn)算放大器的增益大得多的增益。與這兩個(gè)高阻抗節(jié)點(diǎn)相關(guān)的兩個(gè)低頻極點(diǎn)出現(xiàn)在該兩級(jí)運(yùn)算放大器的頻率響應(yīng)中。這兩個(gè)低頻極點(diǎn)會(huì)使最終的系統(tǒng)不穩(wěn)定或近乎于不穩(wěn)定。因此，兩級(jí)運(yùn)算放大器和/或包括該兩級(jí)運(yùn)算放大器的系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度(margin)會(huì)退化。
有時(shí)候，為了改善兩級(jí)運(yùn)算放大器和/或包括該運(yùn)算放大器的系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，零點(diǎn)被引入到這種兩級(jí)運(yùn)算放大器的頻率響應(yīng)中。然而，通常，新的零點(diǎn)的加入是以在較高頻率上引入了第三極點(diǎn)為代價(jià)的。結(jié)果，運(yùn)算放大器和/或包括該運(yùn)算放大器的系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度可以改善，但是典型地，需要大電容器來(lái)保持穩(wěn)定裕度。
由于這些和其它的原因，因此需要本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種運(yùn)算放大器，它包括第一電流鏡、第二電流鏡和晶體管差分對(duì)。該晶體管差分對(duì)被配置為接收兩個(gè)輸入以引導(dǎo)電流通過(guò)該第一電流鏡和第二電流鏡。該第一電流鏡向第一高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第一電流，該第二電流鏡向第二高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第二電流。


所包括的附圖用于提供本發(fā)明進(jìn)一步的理解，并結(jié)合在此構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在參考下面詳細(xì)的描述較好地理解了本發(fā)明的其它實(shí)施例以及本發(fā)明的許多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)后，它們將變得容易理解。圖中的元件不必是互相成比例的。類似的參考數(shù)字表示相應(yīng)的相似部件。
圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)算放大器的一個(gè)實(shí)施例的電子系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的圖。
圖2是示出運(yùn)算放大器的一個(gè)實(shí)施例的圖。
圖3是示出運(yùn)算放大器的一個(gè)實(shí)施例的總增益幅度與頻率的關(guān)系以及總增益相位與頻率的關(guān)系的波德圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的詳細(xì)描述中，參考附圖，這些附圖構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)的一部分，在這些圖中借助圖示示出了可以實(shí)施本發(fā)明的特定實(shí)施例。在這方面，方向性的術(shù)語(yǔ)，例如“頂部”、“底部”、“前”、“后”、“超前”和“拖尾”等等，是參考所描述的圖的方向來(lái)使用的。由于本發(fā)明的實(shí)施例的元件可被定位在許多不同的方向上，因此方向性的術(shù)語(yǔ)僅用于說(shuō)明的目的，并且決不是用于限制。應(yīng)當(dāng)理解也可以利用其它實(shí)施例，并且可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。因此，下面的詳細(xì)描述不是在限制的意義上進(jìn)行的，并且本發(fā)明的范圍將由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)算放大器22的一個(gè)實(shí)施例的電子系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的圖。運(yùn)算放大器22是包括第一增益路徑和第二增益路徑的兩級(jí)運(yùn)算放大器，該第一增益路徑被配置為提供低增益以及大頻率帶寬，該第二增益路徑被配置為提供高增益以及小頻率帶寬?？傇鲆骖l率響應(yīng)包括第一極點(diǎn)、處于比該第一極點(diǎn)更高頻率的第二極點(diǎn)、以及零點(diǎn)。運(yùn)算放大器22被配置為將零點(diǎn)引入到它的頻率響應(yīng)中，而不引入第三極點(diǎn)。結(jié)果，改善了運(yùn)算放大器22和/或電子系統(tǒng)20的穩(wěn)定裕度，并且在不使用大的補(bǔ)償電容器的情況下獲得了這種穩(wěn)定裕度改善。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子系統(tǒng)20包括反饋環(huán)，并且運(yùn)算放大器22是這個(gè)反饋環(huán)的一部分，以便使用零點(diǎn)來(lái)消除該反饋環(huán)系統(tǒng)的第一非主極點(diǎn)(non-dominant pole)。結(jié)果，提高了反饋開(kāi)環(huán)相位裕度，并改善了電子系統(tǒng)20的穩(wěn)定裕度。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子系統(tǒng)20是先進(jìn)存儲(chǔ)器緩沖器(AMB)電路。在其他實(shí)施例中，電子系統(tǒng)20可以是包括運(yùn)算放大器，例如運(yùn)算放大器22的任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。
運(yùn)算放大器22是兩級(jí)運(yùn)算放大器，它提供了改善的穩(wěn)定裕度以及比單級(jí)運(yùn)算放大器的增益高得多的增益。在一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)算放大器22包括被配置為接收差分輸入的晶體管差分對(duì)。該晶體管差分對(duì)基于所接收的差分輸入信號(hào)引導(dǎo)電流通過(guò)第一電流鏡和第二電流鏡。該第一電流鏡向一個(gè)高陽(yáng)抗節(jié)點(diǎn)提供第一電流，該第二電流鏡向另一個(gè)高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第二電流。
圖2是示出運(yùn)算放大器22的一個(gè)實(shí)施例的圖。為了在例如電子系統(tǒng)20的系統(tǒng)中包括運(yùn)算放大器22，該系統(tǒng)電耦合到反相或負(fù)輸入24、非反相或正輸入26、和/或輸出28。運(yùn)算放大器22通過(guò)在偏壓輸入30處的偏壓信號(hào)VB而被偏置，并在24接收負(fù)輸入信號(hào)VIN-和在26接收正輸入信號(hào)VIN+。運(yùn)算放大器22在28提供輸出信號(hào)VOUT。運(yùn)算放大器22的增益頻率響應(yīng)包括零點(diǎn)，而沒(méi)有引入第三極點(diǎn)，并且在不使用大的補(bǔ)償電容器的情況下改善了運(yùn)算放大器22和/或包括該運(yùn)算放大器22的系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。
運(yùn)算放大器22包括第一電流鏡32、第二電流鏡34、輸入晶體管差分對(duì)36、晶體管38、偏置晶體管40和輸出晶體管42。晶體管38、偏置晶體管40和輸出晶體管42中的每個(gè)晶體管都是n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。輸入晶體管差分對(duì)36包括第一輸入晶體管44和第二輸入晶體管46。第一輸入晶體管44和第二輸入晶體管46中的每一個(gè)晶體管都是NMOS晶體管。
第一輸入晶體管44的柵極電耦合到負(fù)輸入24。第二輸入晶體管46的柵極電耦合到正輸入26。第一輸入晶體管44的漏極-源極路徑的一側(cè)在48處電耦合到第二輸入晶體管46的漏極-源極路徑的一側(cè)和偏置晶體管40的漏極-源極路徑的一側(cè)。偏置晶體管40的漏極-源極路徑的另一側(cè)在50處電耦合到諸如接地的基準(zhǔn)(reference)。偏置晶體管40的柵極電耦合到偏壓輸入30，用于在30接收偏壓VB。
第一電流鏡32包括第一電流鏡晶體管52和第二電流鏡晶體管54。第一電流鏡晶體管52和第二電流鏡晶體管54中的每一個(gè)晶體管都是p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管。第一電流鏡晶體管52的漏極-源極路徑的一側(cè)在56電耦合到電源VDD。第一電流鏡晶體管52的漏極-源極路徑的另一側(cè)在58電耦合到第一輸入晶體管44的漏極-源極路徑的另一側(cè)、第一電流鏡晶體管52的柵極以及第二電流鏡晶體管54的柵極。第二電流鏡晶體管54的漏極-源極路徑的一側(cè)在56電耦合到電源VDD。第二電流鏡晶體管54的漏極-源極路徑的另一側(cè)在60電耦合到晶體管38的漏極-源極路徑的一側(cè)以及輸出晶體管42的柵極。晶體管38的漏極-源極路徑的另一側(cè)在50處電耦合到所述基準(zhǔn)。晶體管38的柵極電耦合到偏壓輸入30，用于在30接收偏壓VB。
第二電流鏡34包括第三電流鏡晶體管62和第四電流鏡晶體管64。第三電流鏡晶體管62和第四電流鏡晶體管64中的每一個(gè)晶體管都是PMOS晶體管。第三電流鏡晶體管62的漏極-源極路徑的一側(cè)在56電耦合到電源VDD。第三電流鏡晶體管62的漏極-源極路徑的另一側(cè)在66電耦合到第二輸入晶體管46的漏極-源極路徑的另一側(cè)、第三電流鏡晶體管62的柵極和第四電流鏡晶體管64的柵極。第四電流鏡晶體管64的漏極-源極路徑的一側(cè)在56電耦合到電源VDD。第四電流鏡晶體管64的漏極-源極路徑的另一側(cè)在28電耦合到輸出晶體管42的漏極-源極路徑的一側(cè)。輸出晶體管42的漏極-源極路徑的另一側(cè)在50處電耦合到所述基準(zhǔn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)電流鏡32和34中的每一個(gè)的輸入到輸出比率是1。在其他實(shí)施例中，第一電流鏡32的輸入到輸出比率是任何適當(dāng)?shù)闹担⑶业诙娏麋R34的輸入到輸出比率是任何適當(dāng)?shù)闹怠?br> 運(yùn)算放大器22包括第一電容器68、第二電容器70和用虛線表示的寄生電容器72。第一電容器68的一側(cè)和寄生電容器72的一側(cè)在60處電耦合到輸出晶體管42的柵極。第一電容器68的另一側(cè)和寄生電容器72的另一側(cè)在50處電耦合到所述基準(zhǔn)。而且，第二電容器70的一側(cè)在28電耦合到輸出晶體管42的漏極-源極路徑的一側(cè)，并且第二電容器70的另一側(cè)在50處電耦合到所述基準(zhǔn)。
在操作中，偏置晶體管40在30接收偏壓VB并將偏壓提供到輸入端晶體管差分對(duì)36。而且，晶體管38在30接收偏壓VB，并在60提供第一高阻抗節(jié)點(diǎn)。輸出晶體管42的柵極通過(guò)在60處的該第一高陽(yáng)抗節(jié)點(diǎn)接收信號(hào)，以控制輸出晶體管42。輸出28在28提供第二高阻抗節(jié)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，晶體管38小于偏置晶體管40。
第一輸入晶體管44在24接收負(fù)輸入信號(hào)VIN-，第二輸入晶體管46在26接收正輸入信號(hào)VIN+。如果在24的負(fù)輸入信號(hào)VIN-大于在26的正輸信號(hào)VIN+或與在26的正輸入信號(hào)VIN+相比更正，那么通過(guò)第一輸入晶體管44的電流大于通過(guò)第二輸入晶體管46的電流。這樣，差分輸入晶體管36引導(dǎo)(steer)通過(guò)第一電流鏡32和第一電流鏡晶體管52的電流比通過(guò)第二電流鏡34和第三電流鏡晶體管62的電流更多，這減少了流經(jīng)第四電流鏡晶體管64的電流。通過(guò)第一電流鏡晶體管52的電流被鏡像通過(guò)第二電流鏡晶體管54，并且第一高阻抗節(jié)點(diǎn)60被充電到較高的電壓電平，使得輸出晶體管42更具有傳導(dǎo)性。由輸出晶體管42所消耗的電流的增加和由第四電流鏡晶體管64所提供的電流的減少對(duì)第二高阻抗節(jié)點(diǎn)28進(jìn)行放電，并降低了在28的輸出信號(hào)VOUT的電壓電平。這樣，如果在24的負(fù)輸入信號(hào)VIN-比在26的正輸入信號(hào)VIN+大，那么輸出信號(hào)VOUT為低。
如果在26的正輸入信號(hào)VIN+大于在24的負(fù)輸入信號(hào)VIN-或與在24的負(fù)輸入信號(hào)VIN-相比更正，那么第二輸入晶體管46比第一輸入晶體管44更具有傳導(dǎo)性。這樣，差分輸入晶體管36引導(dǎo)通過(guò)第二電流鏡34和第三電流鏡晶體管62的電流比通過(guò)第一電流鏡32和第一電流鏡晶體管52的電流更多，這減少了流經(jīng)第二電流鏡晶體管54的電流。晶體管38將第一高阻抗節(jié)點(diǎn)60放電到較低的電壓電平，這使得輸出晶體管42具有較小的傳導(dǎo)性，并降低了通過(guò)輸出晶體管42的漏極電流。通過(guò)第三電流鏡晶體管62的電流被鏡像通過(guò)第四電流鏡晶體管64，并且通過(guò)輸出晶體管42的降低的漏極電流結(jié)合通過(guò)第四電流鏡晶體管64的增加的電流，將第二高阻抗節(jié)點(diǎn)28充電到較高的電壓電平，并在28的輸出信號(hào)VOUT中提供較高的電壓電平。這樣，如果在26的正輸入信號(hào)VIN+大于在24的負(fù)輸入信號(hào)VIN-或與在24的負(fù)輸入信號(hào)VIN-相比更正，那么輸出信號(hào)VOUT較高。
運(yùn)算放大器22是包括第一增益路徑和第二增益路徑的兩級(jí)運(yùn)算放大器。該第一增益路徑是低增益和大帶寬路徑。該第二增益路徑是高增益和低或小帶寬路徑。
在下面的等式中，假設(shè)兩個(gè)電流鏡32和34中的每一個(gè)的輸入到輸出比率都是1。在其它實(shí)施例中，第一電流鏡32的輸入到輸出比率可以是任何適當(dāng)?shù)闹?，并且第二電流鏡34的輸入到輸出比率可以是任何適當(dāng)?shù)闹怠?br> 運(yùn)算放大器22的總增益由等式I給出。
等式IA=(gm36*Rout281+jωC70Rout28)*(gm42*Rout601+jωRout60(C68+C72)+1)]]>
其中，gm36是第一和第二輸入晶體管44和46的跨導(dǎo)，ROUT60是在第一高阻抗節(jié)點(diǎn)60的等效電阻，C68是第一電容器68的電容，C72是連接到第一高阻抗節(jié)點(diǎn)60的寄生電容器72的電容，gm42是輸出晶體管42的跨導(dǎo)，C70是第二電容器70的電容，以及ROUT28是在第二高阻抗節(jié)點(diǎn)28的等效電阻。
由等式I給出的運(yùn)算放大器22的總增益包括第一增益路徑的低增益和大帶寬項(xiàng)(由等式II給出)和第二增益路徑的高增益和小帶寬項(xiàng)(由等式III給出)。
等式IIALG,LB=gm36*Rout281+jωC70Rout28]]>等式IIIAHG,SB=gm36*Rout281+jωC70Rout28*gm42*Rout601+jωRout60(C68+C72)]]>運(yùn)算放大器22的總增益包括由等式IV給出的第一極點(diǎn)fP1和由等式V給出的第二極點(diǎn)fP2。由于寄生電容器72所引起的第三極點(diǎn)被避免，因?yàn)榧纳娙萜?2的電容C72直接總計(jì)為第一電容器68的電容C68。
等式IVfP1=12πRout60(C68+C72)]]>等式VfP2=12πRout28C70]]>而且，運(yùn)算放大器22的總增益包括零點(diǎn)fZ0，由等式VI給出，其中如果ROUT60和gm42的乘積比1大，那么fZ0的近似表達(dá)式是有效的。
等式VIfz0=1+gm42Rout602πRout60(C60+C72)≈gm422π(C68+C72)]]>運(yùn)算放大器22是兩級(jí)運(yùn)算放大器，它包括提供低增益和大頻率帶寬的第一增益路徑，以及提供高增益和小頻率帶寬的第二增益路徑。總增益頻率響應(yīng)包括在頻率fP1的第一極點(diǎn)、在頻率fP2的第二極點(diǎn)以及在頻率fZ0的零點(diǎn)，而沒(méi)有引入第三極點(diǎn)。
為了改善運(yùn)算放大器22和/或包括運(yùn)算放大器22的系統(tǒng)，例如電子系20的穩(wěn)定裕度，挑選出gm42和電容C68的值，以便定位零點(diǎn)fZ0使其基本上臨近或接近于第一非主極點(diǎn)。該第一非主極點(diǎn)是例如包括運(yùn)算放大器22的系統(tǒng)中的第二極點(diǎn)fP2或另一極點(diǎn)的極點(diǎn)。結(jié)果，運(yùn)算放大器22和/或包括運(yùn)算放大器22的系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度被改善，并且穩(wěn)定裕度改善是在不使用大的補(bǔ)償電容器的情況下實(shí)現(xiàn)的。
圖3是示出運(yùn)算放大器22的一個(gè)實(shí)施例的在100的總增益幅度與頻率的關(guān)系以及在102的總增益相位與頻率的關(guān)系的波德圖。在較低頻率處，在100的總增益幅度在104處是最大值，總增益相位在106處是0度。在接近于108處的第一極點(diǎn)fP1的頻率處，在102的總增益相位在110處向90度過(guò)渡。在超過(guò)108處的第一極點(diǎn)fP1的頻率處，在100的總增益幅度在112處降低，并且在102的總增益相位在114處過(guò)渡到90度。
在接近于116處的零點(diǎn)fZ0的頻率處，在102的總增益相位在120處升高。在116處的零點(diǎn)fZ0，在100的總增益幅度停止降低，以在118處提供平坦的總增益。在超過(guò)122處的第二極點(diǎn)fP2的頻率處，在100的總增益幅度在124處降低。通過(guò)將在116處的零點(diǎn)fZ0設(shè)置得基本上臨近或接近于在122處的第二極點(diǎn)fP2，在102的總增益相位在126處回到90度相位。在116處的零點(diǎn)fZ0被設(shè)置得基本上臨近于122處的第二極點(diǎn)fP2，并且在超過(guò)第一極點(diǎn)fP1的頻率處，在102的總增益相位基本上保持在90度，以穩(wěn)定運(yùn)算放大器22。
在其它實(shí)施例中，在116處的零點(diǎn)fZ0可被基本上置于122處的第二極點(diǎn)fP2處或比122處的第二極點(diǎn)fP2更高的頻率處，但基本上臨近于122處的第二極點(diǎn)fP2，以便為總的環(huán)增益提供足夠的相位裕度。在其它實(shí)施例中，在116處的零點(diǎn)可被設(shè)置得基本上臨近于包括運(yùn)算放大器22的系統(tǒng)的第一非主極點(diǎn)，以便改善該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
運(yùn)算放大器22是兩級(jí)運(yùn)算放大器，它提供的增益幅度比單級(jí)運(yùn)算放大器的增益幅度大得多。運(yùn)算放大器22提供總增益響應(yīng)，它包括第一極點(diǎn)fP1、處于比該第一極點(diǎn)fP1高的頻率的第二極點(diǎn)fP2，以及零點(diǎn)fZ0。在一個(gè)實(shí)施例中，零點(diǎn)fZ0基本上臨近于第二極點(diǎn)fP2，并且在超過(guò)第一極點(diǎn)fP1的頻率處，總增益相位基本上保持在90度。結(jié)果改善了運(yùn)算放大器22的穩(wěn)定裕度。
盡管已經(jīng)在這里介紹并描述了特定的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，多種改變和/或等價(jià)的實(shí)施方式可以替代所示出和描述的特定實(shí)施例。本申請(qǐng)旨在覆蓋對(duì)在這里所討論的特定實(shí)施例的任何修改或改變。因比，本發(fā)明僅僅是由權(quán)利要求和其等價(jià)物來(lái)限制的。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)算放大器，包括第一電流鏡；第二電流鏡；以及晶體管差分對(duì)，其被配置用于接收兩個(gè)輸入以引導(dǎo)電流通過(guò)該第一電流鏡和第二電流鏡，其中該第一電流鏡向第一高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第一電流，該第二電流鏡向第二高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第二電流。
2.如權(quán)利要求1的運(yùn)算放大器，包括位于該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)的電容器，它被配置為在該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)直接加到寄生電容。
3.如權(quán)利要求1的運(yùn)算放大器，包括晶體管，其被配置為通過(guò)該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)接收控制信號(hào)，并在該第二高阻抗節(jié)點(diǎn)提供輸出信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1的運(yùn)算放大器，包括第一增益路徑，其提供高增益以及小頻率帶寬；以及第二增益路徑，其提供低增益以及大頻率帶寬。
5.如權(quán)利要求4的運(yùn)算放大器，其中總增益響應(yīng)包括第一極點(diǎn)，處于比該第一極點(diǎn)高的頻率的第二極點(diǎn)，以及零點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5的運(yùn)算放大器，其中該零點(diǎn)被設(shè)置得基本上臨近于該第二極點(diǎn)。
7.一種運(yùn)算放大器，包括第一增益路徑，其被配置為提供低增益以及大頻率帶寬；以及第二增益路徑，其被配置為提供高增益以及小頻率帶寬，其中總增益響應(yīng)包括第一極點(diǎn)，處于比該第一極點(diǎn)高的頻率的第二極點(diǎn)，以及零點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7的運(yùn)算放大器，其中該總增益響應(yīng)包括在高于該第一極點(diǎn)的頻率處基本上為90度的增益相位。
9.如權(quán)利要求7的運(yùn)第放大器，其中該零點(diǎn)被設(shè)置得基本上接近于包括該運(yùn)算放大器的反饋環(huán)中的第一非主極點(diǎn)，以改善該反饋環(huán)的穩(wěn)定裕度。
10.如權(quán)利要求7的運(yùn)算放大器，包括第一高阻抗節(jié)點(diǎn)，其具有寄生電容；以及第一電容器，其位于該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)處，其中該第一電容器被配置為直接加到在該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)的寄生電容。
11.如權(quán)利要求10的運(yùn)算放大器，包括第二高阻抗節(jié)點(diǎn)；以及第二電容器，其位于該第二高阻抗節(jié)點(diǎn)處。
12.如權(quán)利要求11的運(yùn)算放大器，包括第一電流鏡；以及第二電流鏡，其中該第一電流鏡被配置為向該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第一電流，該第二電流鏡被配置為向該第二高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第二電流。
13.一種運(yùn)算放大器，包括用于基于差分輸入信號(hào)將電流引導(dǎo)到第一路徑和第二路徑的裝置；用于基于在該第一路徑中的引導(dǎo)的電流將第一電流提供到第一高阻抗節(jié)點(diǎn)的裝置；以及用于基于在該第二路徑中的引導(dǎo)的電流將第二電流提供到第二高阻抗節(jié)點(diǎn)的裝置。
14.如權(quán)利要求13的運(yùn)算放大器，包括用于將電容直接加到在該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)的寄生電容的裝置。
15.如權(quán)利要求13的運(yùn)算大器，包括用于提供放大級(jí)的裝置，該放大級(jí)通過(guò)該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)接收控制信號(hào)，以便通過(guò)該第二高阻抗節(jié)點(diǎn)提供輸出信號(hào)。
16.如權(quán)利要求13的運(yùn)算放大器，包括用于提供第一增益路徑的裝置，該第一增益路徑包括高增益和小頻率帶寬；以及用于提供第二增益路徑的裝置，該第二增益路徑包括低增益和大頻率帶寬。
17.如權(quán)利要求16的運(yùn)算放大器，包括用于提供總增益響應(yīng)的裝置，該總增益響應(yīng)包括第一極點(diǎn)，處于比該第一極點(diǎn)高的頻率的第二極點(diǎn)，以及零點(diǎn)。
18.一種放大信號(hào)的方法，包括基于所述信號(hào)引導(dǎo)電流流過(guò)第一電流鏡；基于所述信號(hào)引導(dǎo)電流流過(guò)第二電流鏡；通過(guò)該第一電流鏡將第一電流提供到第一高阻抗節(jié)點(diǎn)；以及通過(guò)該第二電流鏡將第二電流提供到第二高阻抗節(jié)點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求18的方法，包括將電容直接加到在該第一高阻抗節(jié)點(diǎn)的寄生電容。
20.如權(quán)利要求18的方法，包括基于通過(guò)該第一高阻抗點(diǎn)接收的控制信號(hào)來(lái)控制晶體管；以及基于該受控的晶體管在該第二高阻抗節(jié)點(diǎn)處提供輸出信號(hào)。
21.如權(quán)利要求18的方法，包括通過(guò)高增益和小頻率帶寬路徑來(lái)放大所述信號(hào)；以及通過(guò)低增益和大頻率帶寬路徑來(lái)放大所述信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21的方法，包括提供總增益響應(yīng)，該總增益響應(yīng)包括第一極點(diǎn)，處于比該第一極點(diǎn)高的頻率的第二極點(diǎn)，以及零點(diǎn)。
23.一種放大信號(hào)的方法，包括通過(guò)高增益和小頻率帶寬路徑來(lái)放大所述信號(hào)；通過(guò)低增益和大頻率帶寬路徑來(lái)放大所述信號(hào)；以及提供總增益響應(yīng)，該總增益響應(yīng)包括第一極點(diǎn)，處于比該第一極點(diǎn)高的頻率的第二極點(diǎn)，以及零點(diǎn)。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中提供總增益響應(yīng)包括在高于該第一極點(diǎn)的頻率處提供基本上為90度的增益相位。
25.如權(quán)利要求23的方法，其中提供總增益響應(yīng)包括將該零點(diǎn)設(shè)置得基本上接近于包括該運(yùn)算放大器的反饋環(huán)中的第一非主極點(diǎn)，以改善該反饋環(huán)的穩(wěn)定裕度。
26.如權(quán)利要求23的方法，包括將第一電容直接加到在第一高阻抗節(jié)點(diǎn)處的寄生電容。
27.如權(quán)利要求26的方法，包括在第二高阻抗節(jié)點(diǎn)處提供第二電容。
全文摘要
一種運(yùn)算放大器，它包括第一電流鏡、第二電流鏡和晶體管差分對(duì)。該晶體管差分對(duì)被配置為接收兩個(gè)輸入以引導(dǎo)電流通過(guò)該第一電流鏡和第二電流鏡。該第一電流鏡向第一高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第一電流，該第二電流鏡向第二高阻抗節(jié)點(diǎn)提供第二電流。
文檔編號(hào)H03F3/45GK101072014SQ200710105308
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者K·戈帕拉克里施漢, H·帕托威, L·拉維茲 申請(qǐng)人:奇夢(mèng)達(dá)股份公司