本發(fā)明涉及一種運(yùn)算放大器，特別涉及一種帶寬可變低失調(diào)運(yùn)算放大器。

背景技術(shù)：

運(yùn)算放大器經(jīng)常是集成電路的常見(jiàn)單元,正是運(yùn)算放大器的使用形成了各種功能的運(yùn)算電路,然而運(yùn)算放大器由于集成電路加工藝的局限性,運(yùn)算放大器的器件不能做得完全對(duì)稱(chēng),從而形成失配,最終成為運(yùn)算放器的失調(diào),影響電路的性能。同時(shí)運(yùn)算放大器經(jīng)常需要改變帶寬來(lái)使用，比如需要降低功耗，或負(fù)載變化時(shí)提高穩(wěn)定度，改變帶寬以滿(mǎn)足不同條件的應(yīng)用需求。帶寬可調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器,往往不能使不同帶寬狀態(tài)時(shí)的失調(diào)電壓都做得非常小，過(guò)分增大輸入對(duì)管在小帶寬應(yīng)用時(shí)將使運(yùn)放進(jìn)入亞閾值區(qū)，同時(shí)也造成芯片面積過(guò)大，芯片間的偏差更是讓失調(diào)電壓呈現(xiàn)高斯分布，改善一種帶寬狀態(tài)的失調(diào)電壓可能導(dǎo)致另一種帶寬狀態(tài)失調(diào)電壓增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可變帶寬低失調(diào)運(yùn)算放大器，能實(shí)現(xiàn)帶寬可調(diào)，并且在不同帶寬狀態(tài)同時(shí)具備較小失調(diào)電壓的功能。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：可變帶寬低失調(diào)運(yùn)算放大器，其特征在于：包括基本運(yùn)算放大器、帶寬調(diào)節(jié)電路、3-8譯碼器，失調(diào)校正電路、低功耗控制開(kāi)關(guān)，基本運(yùn)算放大器連接到失調(diào)校正電路、帶寬調(diào)節(jié)電路以及低功耗控制開(kāi)關(guān)，帶寬調(diào)節(jié)電路連接到低功耗控制開(kāi)關(guān)，失調(diào)校正電路連接到3-8譯碼器。

pmos管pm1～pm3、nmos管nm1～nm4組成基本運(yùn)放大器，nmos管nb1-nb8、ns1-ns8構(gòu)成失調(diào)校正電路，pmos管ps1～ps2以及pmos管pm4構(gòu)成帶寬調(diào)節(jié)電路，pmos管ps3形成低功耗控制開(kāi)關(guān)；ps3的源級(jí)連至電源電壓端口vdd，ps3的柵級(jí)構(gòu)成低功耗控制端口ctr_pd，ps3漏級(jí)連接到pm1的源級(jí)，pm1的柵級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)放大器的第一偏置電壓端口pbias，pm1的源級(jí)連接到pm4的源級(jí)，pm1的漏級(jí)連接到pm4的漏級(jí)，并同時(shí)連接到pm2～pm3的源級(jí)，pm2的柵級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)算放大器的同相輸入端口vin+，pm3的柵級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)算放大器的反相輸入端口vin-，pm2的漏級(jí)連接到nm3的漏級(jí)，pm3的漏級(jí)連接到nm4的漏級(jí)，nm3的柵級(jí)與nm4的柵級(jí)連接并連接到電源電壓端口vdd，nm1的源級(jí)與柵級(jí)相連構(gòu)成基本運(yùn)算放大器的第二偏置電壓端口nbias，連接到nm2的柵級(jí)，nm1與nm2的源級(jí)連接至電源地端口gnd，nm2的漏級(jí)連接到nm4的源級(jí)，nm4的漏級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)算放大器的輸出端口，第一反向器inv1的輸入端口與ps1的柵極相連構(gòu)成帶寬調(diào)節(jié)電路的帶寬調(diào)節(jié)端口ctr,inv1的輸出端口連接到ps2的柵級(jí)，ps1的源級(jí)連接到電源電壓端口vdd，ps2的源級(jí)連接到pbias端口，ps1與ps2的漏級(jí)均連接到pm4的柵級(jí)，3-8譯碼器的輸入端口為a1～a3，輸出端口為d1～d8，3-8譯碼器輸出端口d1～d8分別一一對(duì)應(yīng)連接到ns1～ns8的柵級(jí)，ns1～ns8的漏級(jí)連接基本運(yùn)放大的輸出端口vout，ns1～ns8的源級(jí)分別一一對(duì)應(yīng)連接到nb1～nb8的漏級(jí)，nb1～nb8的柵級(jí)均連至基本運(yùn)放大器的第二電壓偏置端口nbias，nb1～nb8的源級(jí)均連至電源地端口gnd。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)即可以實(shí)現(xiàn)帶寬可調(diào)運(yùn)算放大器，并且可以在不同帶寬狀態(tài)均實(shí)現(xiàn)低失調(diào)電壓的功能，解決了現(xiàn)有工藝及現(xiàn)有技術(shù)下只能通過(guò)犧牲芯片面積達(dá)到低失調(diào)電壓的技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明可變帶寬低失調(diào)運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明可變帶寬低失調(diào)運(yùn)算放大器的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的可變帶寬低失調(diào)運(yùn)算放大器，包括基本運(yùn)算放大器11、帶寬調(diào)節(jié)電路14、3-8譯碼器13，失調(diào)校正電路12、低功耗控制開(kāi)關(guān)15，基本運(yùn)算放大器11連接到失調(diào)校正電路12、帶寬調(diào)節(jié)電路14以及低功耗控制開(kāi)關(guān)15，帶寬調(diào)節(jié)電路14連接到低功耗控制開(kāi)關(guān)15，失調(diào)校正電路12連接到3-8譯碼器13。

如圖2所示，pmos管pm1-pm3、nmos管nm1-nm4組成基本運(yùn)放大器11，nmos管nb1-nb8、ns1-ns8構(gòu)成失調(diào)校正電路12，pmos管ps1-ps2以及pm4構(gòu)成帶寬調(diào)節(jié)電路14，pmos管ps3形成低功耗控制開(kāi)關(guān)15。

ps3的源級(jí)連至電源電壓端口vdd，ps3的柵級(jí)構(gòu)成低功耗控制端口ctr_pd，ps3漏級(jí)連接到pm1的源級(jí)，pm1的柵級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)放大器11的第一偏置電壓端口pbias，pm1的源級(jí)連接到pm4的源級(jí)，pm1的漏級(jí)連接到pm4的漏級(jí)，并同時(shí)連接到pm2-pm3的源級(jí)，pm2的柵級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)算放大器11的同相輸入端口vin+，pm3的柵級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)算放大器11的反相輸入端口vin-，pm2的漏級(jí)連接到nm3的漏級(jí)，pm3的漏級(jí)連接到nm4的漏級(jí)，nm3的柵級(jí)與nm4的柵級(jí)連接并連接到電源電壓端口vdd，nm1的源級(jí)與柵級(jí)相連構(gòu)成基本運(yùn)算放大器11的第二偏置電壓端口nbias，連接到nm2的柵級(jí)，nm1與nm2的源級(jí)連接至電源地端口gnd，nm2的漏級(jí)連接到nm4的源級(jí)，nm4的漏級(jí)構(gòu)成基本運(yùn)算放大器11的輸出端口。第一反向器inv1的輸入端口與ps1的柵極相連構(gòu)成帶寬調(diào)節(jié)電路14的帶寬調(diào)節(jié)端口ctr,inv1的輸出端口連接到ps2的柵級(jí)，ps1的源級(jí)連接到電源電壓端口vdd，ps2的源級(jí)連接到pbias端口，ps1與ps2的漏級(jí)均連接到pm4的柵級(jí)，3-8譯碼器13的輸入端口為a1～a3，輸出端口為d1～d8，3-8譯碼器13輸出端口d1～d8分別一一對(duì)應(yīng)連接到ns1～ns8的柵級(jí)，ns1～ns8的漏級(jí)連接基本運(yùn)放大11的輸出端口vout，ns1～ns8的源級(jí)分別一一對(duì)應(yīng)連接到nb1～nb8的漏級(jí)，nb1～nb8的柵級(jí)均連至基本運(yùn)放大器11的第二電壓偏置端口nbias，nb1～nb8的源級(jí)均連至電源地端口gnd。

對(duì)圖2所示電路進(jìn)行工作分析，狀態(tài)一：當(dāng)帶寬調(diào)節(jié)端口ctr為低電平、低功耗控制端口ctr_pd為低電平時(shí)，ps1、ps3導(dǎo)通、ps2、pm4關(guān)閉，僅pm1上有電流通過(guò)，pm4上沒(méi)有電流，因此整個(gè)電路工作并進(jìn)入低帶寬狀態(tài)，若此時(shí)基本運(yùn)算放大器11存在較大的失調(diào)電壓，電流源nb1~nb8的尺寸較小，其流過(guò)的電流也較小，ns1-ns8作為開(kāi)關(guān)管，受3-8譯碼器的控制有選擇地導(dǎo)通，相應(yīng)地選擇電流源nb1～nb8中的某幾個(gè)并連到電流源nm2上，從而將失調(diào)電壓消除。狀態(tài)二：當(dāng)帶寬調(diào)節(jié)端口ctr為低電平、低功耗控制端口ctr_pd為高電平時(shí)，ps1、ps2導(dǎo)通、ps1關(guān)閉、pm4導(dǎo)通，pm1與pm4上均有電流通過(guò)，因此整個(gè)電路工作并進(jìn)入高帶寬狀態(tài)，若此時(shí)基本運(yùn)算放大器11存在較大的失調(diào)電壓，電流源nb1～nb8的尺寸較小，其流過(guò)的電流也較小，受3-8譯碼器3-8譯碼器根據(jù)實(shí)際情況輸出某個(gè)的代碼，有選擇性地將開(kāi)關(guān)管ns1～ns8導(dǎo)通，相應(yīng)地選擇電流源nb1～nb8中的某幾個(gè)并連到電流源nm2上，從而將失調(diào)電壓消除。狀態(tài)三：當(dāng)帶寬調(diào)節(jié)端口ctr為高電平時(shí)，ps3關(guān)閉，基本運(yùn)放器11的電流源pm1、pm4上均無(wú)電流通過(guò)，基本運(yùn)放器11進(jìn)行低功耗狀態(tài)停止工作。因此在低帶寬狀態(tài)與高帶寬狀態(tài)，通過(guò)3-8譯碼器的輸出代碼可以控制并聯(lián)到電流源nm2的大小，從將兩種狀態(tài)下的失調(diào)電壓都達(dá)到較小的值。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。