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申请/专利权人：湖南大学

摘要：面向Δ∑ADC的小信号处理低开销运算放大器，涉及模拟集成电路技术领域，其包括晶体管级电路、偏置电压产生电路和输出CMFB，偏置电压产生电路为晶体管提供栅极电压，输出CMFB用于纠正差分晶体管的电流中的任何不匹配，晶体管级电路采用两级级联结构，第一级采用增益增强的折叠共源共栅结构和小的偏置电流以实现高增益并减小面积开销，第二级采用偏置电流源负载共源结构和大的偏置电流并应用大的过驱动电压以保证单位增益带宽及降低面积开销。本发明通过对运算放大器中晶体管级电路结构的改进，大大简化了版图布局，减少了面积浪费，解决了在高增益与单位增益带宽的前提下面积开销过大的问题。

主权项：1.面向Δ∑ADC的小信号处理低开销运算放大器，包括晶体管级电路、偏置电压产生电路和输出CMFB，所述偏置电压产生电路为晶体管提供栅极电压，所述输出CMFB用于修正差分晶体管的电流中的不匹配，其特征在于：所述晶体管级电路采用两级级联结构并包括第一级放大模块（201）和第二级放大模块（202），所述两级级联结构的第一级采用增益增强的折叠共源共栅结构和小的偏置电流以实现高增益并减小面积开销；所述两级级联结构的第二级采用偏置电流源负载共源结构和大的偏置电流并应用大的过驱动电压以保证单位增益带宽及降低面积开销；所述第一级放大模块（201）包括电源端VDD、接地端GND、第一偏置电压端Vb1、电流镜（2011）、第一晶体管（M1a）、第二晶体管（M1b）、第三晶体管（M2a）、第四晶体管（M2b）、第五晶体管（M3a）、第六晶体管（M3b）、第七晶体管（M4a）、第八晶体管（M4b）、第一P型辅助放大器（Ap1）、第二P型辅助放大器（Ap2）、第一N型辅助放大器（An1）和第二N型辅助放大器（An2），所述电流镜（2011）包括第九晶体管（M6）、第十晶体管（M5a）和第十一晶体管（M5b）；所述第九晶体管（M6）、第十晶体管（M5a）、第十一晶体管（M5b）的源极接电源端VDD，所述第九晶体管（M6）的漏极接至第一晶体管（M1a）源极与第二晶体管（M1b）源极形成的节点处，所述第九晶体管（M6）的栅极与第十晶体管（M5a）、第十一晶体管（M5b）的栅极连接在一起并接至第一偏置电压端Vb1，所述第十晶体管（M5a）、第十一晶体管（M5b）的漏极分别接至第七晶体管（M4a）、第八晶体管（M4b）的源极；所述第一晶体管（M1a）、第二晶体管（M1b）的栅极分别接至正输入电压端Vip与负输入电压端Vin，且其漏极分别接至第三晶体管（M2a）、第四晶体管（M2b）的漏极；所述第七晶体管（M4a）、第八晶体管（M4b）的漏极分别接至第五晶体管（M3a）、第六晶体管（M3b）的漏极，所述第七晶体管（M4a）、第八晶体管（M4b）的源极和栅极之间分别接第一P型辅助放大器（Ap1）、第二P型辅助放大器（Ap2）；所述第五晶体管（M3a）、第六晶体管（M3b）的源极分别接至第三晶体管（M2a）、第四晶体管（M2b）的漏极，所述第五晶体管（M3a）、第六晶体管（M3b）的源极和栅极之间分别接第一N型辅助放大器（An1）、第二N型辅助放大器（An2）；所述第三晶体管（M2a）、第四晶体管（M2b）的源极连接接地端GND，所述第三晶体管（M2a）、第四晶体管（M2b）的栅极接共模反馈电压Vcmfb；所述第二级放大模块（202）包括电源端VDD、接地端GND、第二偏置电压端Vb2，第十二晶体管（M7a）、第十三晶体管（M7b）、第十四晶体管（M8a）和第十五晶体管（M8b）；所述第十二晶体管（M7a）、第十三晶体管（M7b）的源极接电源端VDD，且其栅极分别接至第一级放大模块（201）的负输出端Von1与正输出端Vop1，所述第十二晶体管（M7a）、第十三晶体管（M7b）的漏极分别接至第十四晶体管（M8a）、第十五晶体管（M8b）的漏极；所述第十四晶体管（M8a）和第十五晶体管（M8b）的栅极连接在一起并接至第二偏置电压端Vb2，且其源极接至接地端GND；所述第十二晶体管（M7a）与第十四晶体管（M8a）的漏极连接在一起并接至第二放大模块（202）的正输出端Vop，所述第十三晶体管（M7b）与第十五晶体管（M8b）的漏极连接在一起并接至第二放大模块（202）的负输出端Von。

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