运算放大器及其操作该运算放大器的方法_3

文档序号:9930816阅读:来源:国知局
对100和第二输入对110中的一个处于工作。开关120进一步连接第一输入对100和第一电流镜130。工作中的输入对的被配置为输出电压。例如,如果开关120决定第一输入对100是工作的,则第一输入对100输出电压。如果开关120决定第二输入对110是工作的,则第二输入对110输出电压。第一电流镜130进一步连接第二输入对110,并用于将流经开关120的电流复制到第二输入对110,以使该运算放大器无论是第一输入对100还是第二输入对110的处于工作状态都具有基本恒定的跨导。
[0039]该方法60包括:通过第一输入对和第二输入对接收差分电压输入(如框600中所示);通过开关决定让第一输入对和第二输入对中的一个处于工作状态(如框610中所示);通过第一电流镜将流经开关的电流复制到第二输入对(如框620中所示)以使该运算放大器在无论是第一输入对还是第二输入对处于工作状态的情况下都具有基本恒定的跨导。在一优选例中,当第一输入对和第二输入对同时工作时,第一输入对跨导的增加与第二输入对跨导的降低相抵消。
[0040]在一优选例中,上述决定(如框610中所示)可执行如下:如图5所示,在晶体管Mn M2^P M 5是NMOS晶体管,而M 3和M 4为PMOS晶体管的情况下,如果vinp = vinn>V2,则NMOS晶体管MjP 导通的,而第五NMOS晶体管M 5是关断的,然后第五NMOS晶体管M5决定MjP M 2是导通的,并决定M 3和M 4是关断的。如果vinp = vinn〈V2,则NMOS晶体管M ι和12是关断的,而第五NMOS晶体管M 5是导通的,然后M 5决定M:和M 2是关断的,并决定M 3和1^4是导通的。
[0041]在另一优选例中,上述决定(如框610中所示)可执行如下:如图2所示,在晶体管M1' M2^P M 5是PMOS晶体管,而M 3和M 4为NMOS晶体管的情况下,如果vinp = vinn>V2,则PMOS晶体管MjP M 2是关断的,而第五NMOS晶体管M 5是导通的,然后第五PMOS晶体管M5决定晶体管MjPM 2是关断的,并决定晶体管M JPM4是导通的。如果vinp = vinn<V2,则PMOS晶体管MjP M 2是导通的,而第五PMOS晶体管M 5是关断的,然后晶体管M 5决定晶体管MdP M 2是导通的,并决定晶体管M 3和M 4是关断的。
[0042]本领域技术人员应当理解,来自不同实施例的构件可以组合生成另一技术方案。该书面说明书使用实例来公开本发明,包括最佳实施方式,并且也使本领域任何技术人员能实施本发明,包括制造和使用任何装置或系统,以及实施其结合的任何方法。本发明的专利范围由权利要求书界定,并可包括本领域技术人员想到的其他实例。其他实例如果具有与权利要求书字面语言相同的结构元件,或如果包括与权利要求书字面语言无实质差别的等价的结构元件,也应在本权利要求的范围之内。
【主权项】
1.一种运算放大器,其特征在于,包括第一输入对、第二输入对、开关和第一电流镜, 其中,所述第一输入对包括与第二输入对包含的MOS晶体管类型不同的MOS晶体管; 所述开关用于决定让第一输入对和第二输入对中的一个处于工作状态,其中,该开关进一步连接第一输入对和第一电流镜,且工作中的所述输入对被配置为输出电压;并且 所述第一电流镜进一步连接第二输入对,且该第一电流镜用于将流经开关的电流复制到第二输入对以使该运算放大器在无论是在第一输入对还是第二输入对工作的情况下都具有基本丨旦定的跨导。2.如权利要求1所述的运算放大器,其特征在于,在该运算放大器的工作范围内,所述第一输入对和第二输入对中至少有一个被配置为处于工作状态。3.如权利要求1所述的运算放大器,其特征在于,所述第一输入对包括第一MOS晶体管和第二 MOS晶体管,所述第二输入对包括第三MOS晶体管和第四MOS晶体管,所述开关包括第五MOS晶体管,且该运算放大器还包括第二电流镜、第三电流镜和负载单元; 其中,所述第一 MOS晶体管的第一节点、第二 MOS晶体管的第一节点、第一电流源和第五MOS晶体管的第一节点中的任意两个相互连接;第一 MOS晶体管的第二节点连接第四MOS晶体管的第二节点,且第一 MOS晶体管的第二节点用于接收正输入端,且该第一 MOS晶体管的第三节点连接所述第三电流镜的第二端口和负载单元的第一端口 ;所述第二 MOS晶体管的第二节点连接第三MOS晶体管的第二节点,且该第二 MOS晶体管的第二节点用于接收负输入端,且该第二 MOS晶体管的第三节点连接所述第二电流镜的第二端口和负载单元的第二节点,且该第二 MOS晶体管的第三节点用于输出电压; 所述第三和第四MOS晶体管的第一节点都连接第一电流镜的第一端口,第三MOS晶体管的第三节点连接第三电流镜的第一端口,第四MOS晶体管的第三节点连接与第二电流镜的第一端口: 所述第五MOS晶体管的第二节点连接电压源,第五MOS晶体管的第三节点连接所述第一电流镜的第二端口。4.如权利要求3所述的运算放大器,其特征在于, 所述第三电流镜包括第六MOS晶体管和第七MOS晶体管,第六和第七MOS晶体管的第一节点连接第一电源,该第六MOS晶体管的第二和第三节点都连接所述第七MOS晶体管第二节点和第三MOS晶体管的第三节点,且所述第三电流镜的第一端口包括所述第六MOS晶体管的第三节点,且该第三电流镜的第二端口包括所述第七MOS晶体管的第三节点; 所述第二电流镜包括第八MOS晶体管和第九MOS晶体管,该第八和第九MOS晶体管的第一节点都连接第一电源,该第九MOS晶体管的第二和第三节点都连接所述第八MOS晶体管第二节点和第四MOS晶体管的第三节点,且所述第二电流镜的第一端口包括所述第九MOS晶体管的第三节点,且该第二电流镜的第二端口包括所述第八MOS晶体管的第三节点;并且 所述第一电流镜包括第十MOS晶体管和第^^一 MOS晶体管,第十和第^^一 MOS晶体管的第一节点都连接第二电源,第十MOS晶体管的第二和第三节点都连接所述第十一 MOS晶体管第二节点和第五MOS晶体管的第三节点,且所述第一电流镜的第一端口包括所述第i^一 MOS晶体管的第三节点,且该第一电流镜的第二端口包括所述第十MOS晶体管的第三节点。5.如权利要求3所述的运算放大器,其特征在于,所述负载单元包括第十二MOS晶体管和第十三MOS晶体管; 其中,第十二 MOS晶体管和第十三MOS晶体管的第一节点都连接第二电源,第十二 MOS晶体管的第二节点和第三节点都连接第十三MOS晶体管第二节点,所述负载单元的第一节点包括第十二MOS晶体管的第三节点且所述负载单元的第二节点包括第十三MOS晶体管的第三节点。6.如权利要求3所述的运算放大器,其特征在于,所述负载单元包括第十二MOS晶体管、第十三MOS晶体管、第十四MOS晶体管和第二电流源; 其中,第十二 MOS晶体管、第十三MOS晶体管和第十四MOS晶体管的第一节点都连接第二电源,第十二 MOS晶体管的第二节点连接第十三MOS晶体管和第十四MOS晶体管的第二节点,第十四MOS晶体管的第二节点连接该第十四MOS晶体管的第三节点和第二电流源,所述负载单元的第一节点包括第十二 MOS晶体管的第三节点且所述负载单元的第二节点包括第十三MOS晶体管的第三节点,其中,所述负载单元的第一节点和第二节点用于输出差分输出电压。7.如权利要求4所述的运算放大器,其特征在于,所述第一MOS晶体管、第二 MOS晶体管、第五MOS晶体管、第六MOS晶体管、第七MOS晶体管、第八MOS晶体管和第九MOS晶体管是PMOS晶体管,所述第三MOS晶体管、第四MOS晶体管、第十MOS晶体管和第^^一 MOS晶体管是NMOS晶体管;并且 每个晶体管的第一节点是源极,每个晶体管的第二节点是栅极,而每个晶体管的第三节点是漏极,第一电源包括正电源,而第二电源包括接地。8.如权利要求5所述的运算放大器,其特征在于,所述第十二MOS晶体管和第十三MOS晶体管为NMOS晶体管,并且 第十二 MOS晶体管和第十三MOS晶体管各自的第一节点为源极,
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