CN101207365B - 增益自举运算放大器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增益自举运算放大器，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述共源共栅自举电路包括有辅助运算放大器Ap和辅助运算放大器An，所述辅助运算放大器Ap为差分电路由N沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器，所述辅助运算放大器An为差分电路由P沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器。本发明通过采用多级增益自举运算放大器相嵌套的结构，得到了增益很高的增益自举运算放大器，而且还具有较大的带宽和较大的输入电阻，使得增益自举预算放大器的性能大大提升。

Description

增益自举运算放大器

技术领域

本发明涉及一种模拟电路，尤其是一种增益自举运算放大器。

背景技术

高增益跨导运算放大器在CMOS模拟集成电路中的应用很广。为了得到高增益，常用的结构是两级运算放大器和采用增益自举技术的运算放大器。由于两级运算放大器中不可避免要使用频率补偿技术，使得这种结构的运算放大器的带宽较小。采用增益自举技术的运算放大器，包括差分电路和共源共栅自举电路，其中差分电路分为采用N沟道结型场效应管和采用P沟道结型场效应管两种结构，其中差分电路采用N沟道结型场效应管的增益自举运算放大器结构如图1所示，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述差分电路包括N沟道结型场效应管C1、C2和一个恒流源Ic，所述场效应管C1的源极与所述场效应管C2的源极相连接，然后通过一个恒流源Ic连接到接地端，所述恒流源Ic电流的方向由所述C1与C2的源极指向接地端；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器Ap和An，P沟道场效应管C3、C4、C5和C6，以及N沟道结型场效应管C7、C8、C9和C10；所述场效应管C1的漏极连接到所述场效应管C3的漏极和所述场效应管C4的漏极的其中任意一个，所述场效应管C2的漏极连接到所述场效应管C3的漏极和所述场效应管C4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管C3的源极与所述场效应管C4的源极连接到电源端；所述场效应管C3的栅极与所述场效应管C4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管C3的漏极还连接到场效应管C5的源极，所述场效应管C4的漏极还连接到场效应管C6的源极；所述场效应管C3的漏极和所述场效应管C4的漏极作为辅助放大器Ap的输入端，所述场效应管C5的栅极和所述场效应管C6的栅极作为辅助放大器Ap的输出端；所述场效应管C5的漏极连接到场效应管C7的漏极，所述场效应管C6的漏极连接到场效应管C8的漏极；所述场效应管C7的源极和所述场效应管C8的源极作为辅助放大器An的输入端，所述场效应管C7的栅极和所述场效应管C8的栅极作为辅助放大器An的输出端；所述场效应管C7的源极还连接到场效应管C9的漏极，所述场效应管C8的源极还连接到场效应管C10的漏极；所述场效应管C9的栅极与场效应管C10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管C9的源极与所述场效应管C10的源极接地。所述场效应管C1和C2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管C5的漏极和所述场效应管C6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端。

所述差分电路采用P沟道结型场效应管的增益自举运算放大器结构如图2所示，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述差分电路包括P沟道结型场效应管D1、D2和一个恒流源Id，所述场效应管D1的源极与所述场效应管D2的源极相连接，然后通过一个恒流源Id连接到电源端，所述恒流源Id电流的方向由电源端指向所述D1与D2的源极；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器Ap和An，P沟道场效应管C3、C4、C5和C6，以及N沟道结型场效应管C7、C8、C9和C10；所述场效应管D1的漏极连接到所述场效应管C9的漏极和所述场效应管C10的漏极的其中任意一个，所述场效应管D2的漏极连接到所述场效应管C9的漏极和所述场效应管C10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述共源共栅自举电路的其它结构与所述差分电路采用N沟道结型场效应管的增益自举运算放大器中的共源共栅自举电路的结构相同。所述场效应管D1和D2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管C5的漏极和所述场效应管C6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端。

所述辅助放大器Ap，如图3所示，包括差分电路和共源共栅电路，所述差分电路包括N沟道结型场效应管CP1、CP2和一个恒流源Icp，所述场效应管CP1的源极与所述场效应管CP2的源极相连接，然后通过一个恒流源Icp连接到接地端，所述恒流源Icp电流的方向由所述CP1与CP2的源极指向接地端；所述共源共栅电路包括P沟道场效应管CP3、CP4、CP5和CP6，以及N沟道结型场效应管CP7、CP8、CP9和CP10；所述场效应管CP1的漏极连接到所述场效应管CP3的漏极和所述场效应管CP4的漏极的其中任意一个，所述场效应管CP2的漏极连接到所述场效应管CP3的漏极和所述场效应管CP4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管CP3的源极与所述场效应管CP4的源极连接到电源端；所述场效应管CP3的栅极与所述场效应管CP4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管CP3的漏极还连接到场效应管CP5的源极，所述场效应管CP4的漏极还连接到场效应管CP6的源极；所述场效应管CP5的漏极连接到场效应管CP7的漏极，所述场效应管CP6的漏极连接到场效应管CP8的漏极；所述场效应管CP5的栅极与所述场效应管CP6的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端；所述场效应管CP7的源极还连接到场效应管CP9的漏极，所述场效应管CP8的源极还连接到场效应管CP10的漏极；所述场效应管CP7的栅极与所述场效应管CP8的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端；所述场效应管CP9的栅极与场效应管CP10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管CP9的源极与所述场效应管CP10的源极接地；所述场效应管CP1和CP2的栅极分别作为辅助放大器Ap的两个信号输入端；所述场效应管CP5的漏极和所述场效应管CP6的漏极作为辅助放大器Ap的两个信号输出端。

所述辅助放大器An，如图4所示，包括差分电路和共源共栅电路，所述差分电路包括P沟道结型场效应管CN1、CN2和一个恒流源Icn，所述场效应管CN1的源极与所述场效应管CN2的源极相连接，然后通过一个恒流源Icn连接到电源端，所述恒流源Icn电流的方向由电源端指向所述CN1与CN2的源极；所述共源共栅电路包括P沟道场效应管CP3、CP4、CP5和CP6，以及N沟道结型场效应管CP7、CP8、CP9和CP10；所述场效应管CN1的漏极连接到所述场效应管CN9的漏极和所述场效应管CN10的漏极的其中任意一个，所述场效应管CN2的漏极连接到所述场效应管CN9的漏极和所述场效应管CN10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接。所述共源共栅电路的其它结构与所述辅助放大器Ap的共源共栅自举电路的结构相同。所述场效应管CN1和CN2的栅极分别作为辅助放大器An的两个信号输入端；所述场效应管CP5的漏极和所述场效应管CP6的漏极作为辅助放大器An的两个信号输出端。

在实际应用中，这样的运算放大器虽然通过采用辅助放大器提高输出阻抗来提高运算放大器的增益，同时保持单级运放良好的频率特性，具有较大的带宽，但是其的增益还是不够高，不能达到一些场合的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种增益自举运算放大器，能够具有较大的带宽，较大的输入电阻，以及很高的增益。

为解决上述技术问题，本发明增益自举运算放大器的技术方案是，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述共源共栅自举电路包括有辅助运算放大器Ap和辅助运算放大器An，所述辅助运算放大器Ap为差分电路由N沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器，所述辅助运算放大器An为差分电路由P沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器。

本发明通过采用多级增益自举运算放大器相嵌套的结构，得到了增益很高的增益自举运算放大器，而且还具有较大的带宽和较大的输入电阻，使得增益自举预算放大器的性能大大提升。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为现有的N沟道场效应管增益自举运算放大器的电路图；

图2为现有的P沟道场效应管增益自举运算放大器的电路图；

图3为现有的增益自举运算放大器的N沟道场效应管辅助放大器的电路图；

图4为现有的增益自举运算放大器的P沟道场效应管辅助放大器的电路图；

图5为本发明增益自举运算放大器的辅助放大器Ap的电路图；

图6为图5所示的辅助放大器Ap的辅助放大器App的电路图；

图7为图5所示的辅助放大器Ap的辅助放大器Apn的电路图；

图8为本发明增益自举运算放大器另一种辅助放大器Ap的电路图；

图9为图8所示的辅助放大器Ap的辅助放大器A1的电路图；

图10为图8所示的辅助放大器Ap的辅助放大器A3的电路图；

图11为本发明增益自举运算放大器的辅助放大器An的电路图；

图12为图11所示的辅助放大器An的辅助放大器Anp的电路图；

图13为图11所示的辅助放大器An的辅助放大器Ann的电路图；

图14为本发明增益自举运算放大器另一种辅助放大器An的电路图；

图15为图14所示的辅助放大器An的辅助放大器A5的电路图；

图16为图14所示的辅助放大器An的辅助放大器A7的电路图。

具体实施方式

本发明增益自举运算放大器的结构也可参见图1所示，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述共源共栅自举电路包括有辅助运算放大器Ap和辅助运算放大器An，与现有的增益自举运算放大器不同的是，在本发明中，所述辅助运算放大器Ap为差分电路由N沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器，所述辅助运算放大器An为差分电路由P沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器。

本发明中所述辅助增益自举运算放大器Ap如图5所示，其由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括N沟道结型场效应管P1、P2和一个恒流源Ip，所述场效应管P1的源极与所述场效应管P2的源极相连接，然后通过一个恒流源Ip连接到接地端，所述恒流源Ip电流的方向由所述P1与P2的源极指向接地端；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器App和Apn，P沟道场效应管P3、P4、P5和P6，以及N沟道结型场效应管P7、P8、P9和P10；所述场效应管P1的漏极连接到所述场效应管P3的漏极和所述场效应管P4的漏极的其中任意一个，所述场效应管P2的漏极连接到所述场效应管P3的漏极和所述场效应管P4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管P3的源极与所述场效应管P4的源极连接到电源端；所述场效应管P3的栅极与所述场效应管P4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管P3的漏极还连接到场效应管P5的源极，所述场效应管P4的漏极还连接到场效应管P6的源极；所述场效应管P3的漏极和所述场效应管P4的漏极作为辅助放大器App的输入端，所述场效应管P5的栅极和所述场效应管P6的栅极作为辅助放大器App的输出端；所述场效应管P5的漏极连接到场效应管P7的漏极，所述场效应管P6的漏极连接到场效应管P8的漏极；所述场效应管P7的源极和所述场效应管P8的源极作为辅助放大器Apn的输入端，所述场效应管P7的栅极和所述场效应管P8的栅极作为辅助放大器Apn的输出端；所述场效应管P7的源极还连接到场效应管P9的漏极，所述场效应管P8的源极还连接到场效应管P10的漏极；所述场效应管P9的栅极与场效应管P10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管P9的源极与所述场效应管P10的源极接地；所述场效应管P1和P2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管P5的漏极和所述场效应管P6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端；所述辅助放大器App和辅助放大器Apn都是电压放大器。

所述辅助增益自举运算放大器Ap的辅助放大器App如图6所示，包括差分电路和共源共栅电路，所述差分电路包括N沟道结型场效应管PP1、PP2和一个恒流源Ipp，所述场效应管PP1的源极与所述场效应管PP2的源极相连接，然后通过一个恒流源Ipp连接到接地端，所述恒流源Ipp电流的方向由所述PP1与PP2的源极指向接地端；所述共源共栅电路包括P沟道场效应管PP3、PP4、PP5和PP6，以及N沟道结型场效应管PP7、PP8、PP9和PP10；所述场效应管PP1的漏极连接到所述场效应管PP3的漏极和所述场效应管PP4的漏极的其中任意一个，所述场效应管PP2的漏极连接到所述场效应管PP3的漏极和所述场效应管PP4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管PP3的源极与所述场效应管PP4的源极连接到电源端；所述场效应管PP3的栅极与所述场效应管PP4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管PP3的漏极还连接到场效应管PP5的源极，所述场效应管PP4的漏极还连接到场效应管PP6的源极；所述场效应管PP5的漏极连接到场效应管PP7的漏极，所述场效应管PP6的漏极连接到场效应管PP8的漏极；所述场效应管PP5的栅极与所述场效应管PP6的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端；所述场效应管PP7的源极还连接到场效应管PP9的漏极，所述场效应管PP8的源极还连接到场效应管PP10的漏极；所述场效应管PP7的栅极与所述场效应管PP8的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端；所述场效应管PP9的栅极与场效应管PP10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管PP9的源极与所述场效应管PP10的源极接地；所述场效应管PP1和PP2的栅极分别作为辅助放大器App的两个信号输入端；所述场效应管PP5的漏极和所述场效应管PP6的漏极作为辅助放大器App的两个信号输出端。

所述辅助增益自举运算放大器Ap的辅助放大器Apn参见图7所示，包括差分电路和共源共栅电路，所述差分电路包括P沟道结型场效应管PN1、PN2和一个恒流源Ipn，所述场效应管PN1的源极与所述场效应管PN2的源极相连接，然后通过一个恒流源Ipn连接到电源端，所述恒流源Ipn电流的方向由电源端指向所述PN1与PN2的源极；所述共源共栅电路包括P沟道场效应管PN3、PN4、PN5和PN6，以及N沟道结型场效应管PN7、PN8、PN9和PN10；所述场效应管PN1的漏极连接到所述场效应管PN9的漏极和所述场效应管PN10的漏极的其中任意一个，所述场效应管PN2的漏极连接到所述场效应管PN9的漏极和所述场效应管PN10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管PN3的源极与所述场效应管PN4的源极连接到电源端；所述场效应管PN3的栅极与所述场效应管PN4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管PN3的漏极还连接到场效应管PN5的源极，所述场效应管PN4的漏极还连接到场效应管PN6的源极；所述场效应管PN5的漏极连接到场效应管PN7的漏极，所述场效应管PN6的漏极连接到场效应管PN8的漏极；所述场效应管PN5的栅极与所述场效应管PN6的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端；所述场效应管PN7的源极还连接到场效应管PN9的漏极，所述场效应管PN8的源极还连接到场效应管PN10的漏极；所述场效应管PN7的栅极与所述场效应管PN8的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端；所述场效应管PN9的栅极与场效应管PN10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管PN9的源极与所述场效应管PN10的源极接地；所述场效应管PN1和PN2的栅极分别作为辅助放大器Apn的两个信号输入端；所述场效应管PN5的漏极和所述场效应管PN6的漏极作为辅助放大器Apn的两个信号输出端。

所述辅助增益自举运算放大器Ap还可以采用另外一种电路结构，参见图8所示，由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括N沟道结型场效应管P1、P2和一个恒流源Ip，所述场效应管P1的源极与所述场效应管P2的源极相连接，然后通过一个恒流源Ip连接到接地端，所述恒流源Ip电流的方向由所述P1与P2的源极指向接地端；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器A1、A2、A3和A4，P沟道场效应管P3、P4、P5和P6，以及N沟道结型场效应管P7、P8、P9和P10；所述场效应管P1的漏极连接到所述场效应管P3的漏极和所述场效应管P4的漏极的其中任意一个，所述场效应管P2的漏极连接到所述场效应管P3的漏极和所述场效应管P4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管P3的源极与所述场效应管P4的源极连接到电源端；所述场效应管P3的栅极与所述场效应管P4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管P3的漏极还连接到场效应管P5的源极，所述场效应管P4的漏极还连接到场效应管P6的源极；所述场效应管P3的漏极作为辅助放大器A1的输入端，所述场效应管P4的漏极作为辅助放大器A2的输入端，所述场效应管P5的栅极作为辅助放大器A1的输出端，所述场效应管P6的栅极作为辅助放大器A2的输出端；所述场效应管P5的漏极连接到场效应管P7的漏极，所述场效应管P6的漏极连接到场效应管P8的漏极；所述场效应管P7的源极作为辅助放大器A3的输入端，所述场效应管P8的源极作为辅助放大器A4的输入端，所述场效应管P7的栅极作为辅助放大器A3的输出端，所述场效应管P8的栅极作为辅助放大器A4的输出端；所述场效应管P7的源极还连接到场效应管P9的漏极，所述场效应管P8的源极还连接到场效应管P10的漏极；所述场效应管P9的栅极与场效应管P10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管P9的源极与所述场效应管P10的源极接地；所述场效应管P1和P2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管P5的漏极和所述场效应管P6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端；所述辅助放大器A1、A2、A3和A4都是电流放大器。

所述辅助放大器A1与A2结构相同，其电路结构参见图9所示，包括P沟道结型场效应管A11、A12、A13和A14，以及N沟道结型场效应管A15、A16、A17和A18；所述场效应管A11的源极与所述场效应管A12的源极都连接到电源端，所述场效应管A11的栅极与所述场效应管A12的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端，所述场效应管A11的漏极连接到所述场效应管A13的源极，所述场效应管A12的漏极连接到所述场效应管A14的源极；所述场效应管A13的栅极与所述场效应管A14的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端，所述场效应管A13的漏极与所述场效应管A15的漏极相连接，所述场效应管A14的漏极与所述场效应管A16的漏极相连接；所述场效应管A15的栅极与所述场效应管A16的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端，所述场效应管A15的源极与所述场效应管A17的漏极相连接，所述场效应管A16的源极与所述场效应管A18的漏极相连接；所述场效应管A17的栅极与所述场效应管A18的栅极相连接，并且还连接到所述场效应管A15的漏极，所述场效应管A17的源极与所述场效应管A18的源极连接到接地端；所述场效应管A11的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述场效应管A14的漏极作为该辅助放大器的输出端。

所述辅助放大器A3与A4结构相同，其结构可参见图10所示，包括P沟道结型场效应管A31、A32、A33和A34，以及N沟道结型场效应管A35、A36、A37和A38；所述场效应管A31的源极与所述场效应管A32的源极都连接到电源端，所述场效应管A31的栅极与所述场效应管A32的栅极相连接，并且还连接到所述场效应管A34的漏极，所述场效应管A31的漏极连接到所述场效应管A33的源极，所述场效应管A32的漏极连接到所述场效应管A34的源极；所述场效应管A33的栅极与所述场效应管A34的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端，所述场效应管A33的漏极与所述场效应管A35的漏极相连接，所述场效应管A34的漏极与所述场效应管A36的漏极相连接；所述场效应管A35的栅极与所述场效应管A36的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端，所述场效应管A35的源极与所述场效应管A37的漏极相连接，所述场效应管A36的源极与所述场效应管A38的漏极相连接；所述场效应管A37的栅极与所述场效应管A38的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端，所述场效应管A37的源极与所述场效应管A38的源极连接到接地端；所述场效应管A38的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述场效应管A33的漏极作为该辅助放大器的输出端。

所述辅助增益自举运算放大器An的电路结构如图11所示，其由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括P沟道结型场效应管N1、N2和一个恒流源In，所述场效应管N1的源极与所述场效应管N2的源极相连接，然后通过一个恒流源In连接到电源端，所述恒流源In电流的方向由电源端指向所述N1与N2的源极；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器Anp和Ann，P沟道场效应管N3、N4、N5和N6，以及N沟道结型场效应管N7、N8、N9和N10；所述场效应管N1的漏极连接到所述场效应管N9的漏极和所述场效应管N10的漏极的其中任意一个，所述场效应管N2的漏极连接到所述场效应管N9的漏极和所述场效应管N10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管N3的源极与所述场效应管N4的源极连接到电源端；所述场效应管N3的栅极与所述场效应管N4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管N3的漏极还连接到场效应管N5的源极，所述场效应管N4的漏极还连接到场效应管N6的源极；所述场效应管N3的漏极和所述场效应管N4的漏极作为辅助放大器Anp的输入端，所述场效应管N5的栅极和所述场效应管N6的栅极作为辅助放大器Anp的输出端；所述场效应管N5的漏极连接到场效应管N7的漏极，所述场效应管N6的漏极连接到场效应管N8的漏极；所述场效应管N7的源极和所述场效应管N8的源极作为辅助放大器Ann的输入端，所述场效应管N7的栅极和所述场效应管N8的栅极作为辅助放大器Ann的输出端；所述场效应管N7的源极还连接到场效应管N9的漏极，所述场效应管N8的源极还连接到场效应管N10的漏极；所述场效应管N9的栅极与场效应管N10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管N9的源极与所述场效应管N10的源极接地；所述场效应管N1和N2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管N5的漏极和所述场效应管N6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端；所述辅助放大器Anp和辅助放大器Ann都是电压放大器。

所述辅助增益自举运算放大器An的辅助放大器Anp如图12所示，包括差分电路和共源共栅电路，所述差分电路包括N沟道结型场效应管NP1、NP2和一个恒流源Inp，所述场效应管NP1的源极与所述场效应管NP2的源极相连接，然后通过一个恒流源Inp连接到接地端，所述恒流源Inp电流的方向由所述NP1与NP2的源极指向接地端；所述共源共栅电路包括P沟道场效应管NP3、NP4、NP5和NP6，以及N沟道结型场效应管NP7、NP8、NP9和NP10；所述场效应管NP1的漏极连接到所述场效应管NP3的漏极和所述场效应管NP4的漏极的其中任意一个，所述场效应管NP2的漏极连接到所述场效应管NP3的漏极和所述场效应管NP4的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管NP3的源极与所述场效应管NP4的源极连接到电源端；所述场效应管NP3的栅极与所述场效应管NP4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管NP3的漏极还连接到场效应管NP5的源极，所述场效应管NP4的漏极还连接到场效应管NP6的源极；所述场效应管NP5的漏极连接到场效应管NP7的漏极，所述场效应管NP6的漏极连接到场效应管NP8的漏极；所述场效应管NP5的栅极与所述场效应管NP6的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端；所述场效应管NP7的源极还连接到场效应管NP9的漏极，所述场效应管NP8的源极还连接到场效应管NP10的漏极；所述场效应管NP7的栅极与所述场效应管NP8的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端；所述场效应管NP9的栅极与场效应管NP10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管NP9的源极与所述场效应管NP10的源极接地；所述场效应管NP1和NP2的栅极分别作为辅助放大器Anp的两个信号输入端；所述场效应管NP5的漏极和所述场效应管NP6的漏极作为辅助放大器Anp的两个信号输出端。

所述辅助增益自举运算放大器An的辅助放大器Ann如图13所示，包括差分电路和共源共栅电路，所述差分电路包括P沟道结型场效应管NN1、NN2和一个恒流源Inn，所述场效应管NN1的源极与所述场效应管NN2的源极相连接，然后通过一个恒流源Inn连接到电源端，所述恒流源Inn电流的方向由电源端指向所述NN1与NN2的源极；所述共源共栅电路包括P沟道场效应管NN3、NN4、NN5和NN6，以及N沟道结型场效应管NN7、NN8、NN9和NN10；所述场效应管NN1的漏极连接到所述场效应管NN9的漏极和所述场效应管NN10的漏极的其中任意一个，所述场效应管NN2的漏极连接到所述场效应管NN9的漏极和所述场效应管NN10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管NN3的源极与所述场效应管NN4的源极连接到电源端；所述场效应管NN3的栅极与所述场效应管NN4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管NN3的漏极还连接到场效应管NN5的源极，所述场效应管NN4的漏极还连接到场效应管NN6的源极；所述场效应管NN5的漏极连接到场效应管NN7的漏极，所述场效应管NN6的漏极连接到场效应管NN8的漏极；所述场效应管NN5的栅极与所述场效应管NN6的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端；所述场效应管NN7的源极还连接到场效应管NN9的漏极，所述场效应管NN8的源极还连接到场效应管NN10的漏极；所述场效应管NN7的栅极与所述场效应管NN8的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端；所述场效应管NN9的栅极与场效应管NN10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管NN9的源极与所述场效应管NN10的源极接地；所述场效应管NN1和NN2的栅极分别作为辅助放大器Ann的两个信号输入端；所述场效应管NN5的漏极和所述场效应管NN6的漏极作为辅助放大器Ann的两个信号输出端。

所述辅助增益自举运算放大器An还可以采用另外一种电路结构，参见图14所示，其由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括P沟道结型场效应管N1、N2和一个恒流源In，所述场效应管N1的源极与所述场效应管N2的源极相连接，然后通过一个恒流源In连接到电源端，所述恒流源In电流的方向由电源端指向所述N1与N2的源极；所述共源共栅自举电路包括辅助放大器A5、A6、A7和A8，P沟道场效应管N3、N4、N5和N6，以及N沟道结型场效应管N7、N8、N9和N10；所述场效应管N1的漏极连接到所述场效应管N9的漏极和所述场效应管N10的漏极的其中任意一个，所述场效应管N2的漏极连接到所述场效应管N9的漏极和所述场效应管N10的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述场效应管N3的源极与所述场效应管N4的源极连接到电源端；所述场效应管N3的栅极与所述场效应管N4的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端；所述场效应管N3的漏极还连接到场效应管N5的源极，所述场效应管N4的漏极还连接到场效应管N6的源极；所述场效应管N3的漏极作为辅助放大器A5的输入端，所述场效应管N4的漏极作为辅助放大器A6的输入端，所述场效应管N5的栅极作为辅助放大器A5的输出端，所述场效应管N6的栅极作为辅助放大器A6的输出端；所述场效应管N5的漏极连接到场效应管N7的漏极，所述场效应管N6的漏极连接到场效应管N8的漏极；所述场效应管N7的源极作为辅助放大器A7的输入端，所述场效应管N8的源极作为辅助放大器A8的输入端，所述场效应管N7的栅极作为辅助放大器A7的输出端，所述场效应管N8的栅极作为辅助放大器A8的输出端；所述场效应管N7的源极还连接到场效应管N9的漏极，所述场效应管N8的源极还连接到场效应管N10的漏极；所述场效应管N9的栅极与场效应管N10的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端；所述场效应管N9的源极与所述场效应管N10的源极接地；所述场效应管N1和N2的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述场效应管N5的漏极和所述场效应管N6的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端；所述辅助放大器A5、A6、A7和A8都是电流放大器。

所述辅助放大器A5与A6结构相同，参见图15所示，包括P沟道结型场效应管A51、A52、A53和A54，以及N沟道结型场效应管A55、A56、A57和A58；所述场效应管A51的源极与所述场效应管A52的源极都连接到电源端，所述场效应管A51的栅极与所述场效应管A52的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb1端，所述场效应管A51的漏极连接到所述场效应管A53的源极，所述场效应管A52的漏极连接到所述场效应管A54的源极；所述场效应管A53的栅极与所述场效应管A54的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端，所述场效应管A53的漏极与所述场效应管A55的漏极相连接，所述场效应管A54的漏极与所述场效应管A56的漏极相连接；所述场效应管A55的栅极与所述场效应管A56的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端，所述场效应管A55的源极与所述场效应管A57的漏极相连接，所述场效应管A56的源极与所述场效应管A58的漏极相连接；所述场效应管A57的栅极与所述场效应管A58的栅极相连接，并且还连接到所述场效应管A55的漏极，所述场效应管A57的源极与所述场效应管A58的源极连接到接地端；所述场效应管A51的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述场效应管A54的漏极作为该辅助放大器的输出端。

所述辅助放大器A7与A8结构相同，参见图16所示，包括P沟道结型场效应管A71、A72、A73和A74，以及N沟道结型场效应管A75、A76、A77和A78；所述场效应管A71的源极与所述场效应管A72的源极都连接到电源端，所述场效应管A71的栅极与所述场效应管A72的栅极相连接，并且还连接到所述场效应管A74的漏极，所述场效应管A71的漏极连接到所述场效应管A73的源极，所述场效应管A72的漏极连接到所述场效应管A74的源极；所述场效应管A73的栅极与所述场效应管A74的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb2端，所述场效应管A73的漏极与所述场效应管A75的漏极相连接，所述场效应管A74的漏极与所述场效应管A76的漏极相连接；所述场效应管A75的栅极与所述场效应管A76的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb3端，所述场效应管A75的源极与所述场效应管A77的漏极相连接，所述场效应管A76的源极与所述场效应管A78的漏极相连接；所述场效应管A77的栅极与所述场效应管A78的栅极相连接，并且作为偏置电压Vb4端，所述场效应管A77的源极与所述场效应管A78的源极连接到接地端；所述场效应管A78的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述场效应管A73的漏极作为该辅助放大器的输出端。

本发明的采用了增益自举运算放大器相嵌套的结构，作为辅助放大器的增益自举运算放大器的辅助放大器可以采用电压放大器，这样可以得到较大的带宽；也可以采用电流放大器，这样可以得到较大的输入电阻。无论采用哪种结构，都可以使得增益自举运算放大器的增益大大提高，一般可以达到120dB，并且具有频率特性好，容易实现的特点，使得增益自举运算放大器的性能得到大大的提高。

Claims (13)

1.一种增益自举运算放大器，包括差分电路和共源共栅自举电路，所述差分电路包括N沟道结型第一C场效应管(C1)、第二C场效应管(C2)和一个C恒流源(Ic)，所述第一C场效应管(C1)的源极与所述第二C场效应管(C2)的源极相连接，然后通过所述C恒流源(Ic)连接到接地端，所述C恒流源(Ic)电流的方向由所述第一C场效应管(C1)与第二C场效应管(C2)的源极指向接地端；所述共源共栅自举电路包括P辅助放大器(Ap)和N辅助放大器(An)，P沟道第三C场效应管(C3)、第四C场效应管(C4)、第五C场效应管(C5)和第六C场效应管(C6)，以及N沟道结型场第七C场效应管效应管(C7)、第八C场效应管(C8)、第九C场效应管(C9)和第十C场效应管(C10)；所述第一C场效应管(C1)的漏极连接到所述第三C场效应管(C3)的漏极和所述第四C场效应管(C4)的漏极的其中任意一个，所述第二C场效应管(C2)的漏极连接到所述第三C场效应管(C3)的漏极和所述第四C场效应管(C4)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三C场效应管(C3)的源极与所述第四C场效应管(C4)的源极连接到电源端；所述第三C场效应管(C3)的栅极与所述第四C场效应管(C4)的栅极相连接，并且作为第一偏置电压端(Vb1)；所述第三C场效应管(C3)的漏极还连接到第五C场效应管(C5)的源极，所述第四C场效应管(C4)的漏极还连接到第六C场效应管(C6)的源极；所述第三C场效应管(C3)的漏极和所述第四C场效应管(C4)的漏极作为P辅助放大器(Ap)的输入端，所述第五C场效应管(C5)的栅极和所述第六C场效应管(C6)的栅极作为P辅助放大器(Ap)的输出端；所述第五C场效应管(C5)的漏极连接到第七C场效应管(C7)的漏极，所述第六C场效应管(C6)的漏极连接到第八C场效应管(C8)的漏极；所述第七C场效应管(C7)的源极和所述第八C场效应管(C8)的源极作为N辅助放大器(An)的输入端，所述第七C场效应管(C7)的栅极和所述第八C场效应管(C8)的栅极作为N辅助放大器(An)的输出端；所述第七C场效应管(C7)的源极还连接到第九C场效应管(C9)的漏极，所述第八C场效应管(C8)的源极还连接到第十C场效应管(C10)的漏极；所述第九C场效应管(C9)的栅极与第十C场效应管(C10)的栅极相连接，并且作为第四偏置电压端(Vb4)；所述第九C场效应管(C9)的源极与所述第十C场效应管(C10)的源极接地，所述第一C场效应管(C1)和第二C场效应管(C2)的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述第五C场效应管(C5)的漏极和所述第六C场效应管(C6)的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端，其特征在于，所述P辅助运算放大器(Ap)为差分电路由N沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器，所述N辅助运算放大器(An)为差分电路由P沟道结型场效应管构成的增益自举运算放大器。

2.根据权利要求1所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述P辅助增益自举运算放大器(Ap)由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述P辅助增益自举运算放大器(Ap)的差分电路包括N沟道结型第一P场效应管(P1)、N沟道结型第二P场效应管(P2)和一个P恒流源(Ip)，所述第一P场效应管(P1)的源极与所述第二P场效应管(P2)的源极相连接，然后通过所述P恒流源(Ip)连接到接地端，所述P恒流源(Ip)电流的方向由所述第一P场效应管(P1)与第二P场效应管(P2)的源极指向接地端；所述P辅助增益自举运算放大器(Ap)的共源共栅自举电路包括PP辅助放大器(App)和PN辅助放大器(Apn)，P沟道第三P场效应管(P3)、第四P场效应管(P4)、第五P场效应管(P5)和第六P场效应管(P6)，以及N沟道结型第七P场效应管(P7)、第八P场效应管(P8)、第九P场效应管(P9)和第十P场效应管(P10)；所述第一P场效应管(P1)的漏极连接到所述第三P场效应管(P3)的漏极和所述第四P场效应管(P4)的漏极的其中任意一个，所述第二P场效应管(P2)的漏极连接到所述第三P场效应管(P3)的漏极和所述第四P场效应管(P4)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三P场效应管(P3)的源极与所述第四P场效应管(P4)的源极连接到电源端；所述第三P场效应管(P3)的栅极与所述第四P场效应管(P4)的栅极相连接；所述第三P场效应管(P3)的漏极还连接到第五P场效应管(P5)的源极，所述第四P场效应管(P4)的漏极还连接到第六P场效应管(P6)的源极；所述第三P场效应管(P3)的漏极和所述第四P场效应管(P4)的漏极作为PP辅助放大器(App)的输入端，所述第五P场效应管(P5)的栅极和所述第六P场效应管(P6)的栅极作为PP辅助放大器(App)的输出端；所述第五P场效应管(P5)的漏极连接到第七P场效应管(P7)的漏极，所述第六P场效应管(P6)的漏极连接到第八P场效应管(P8)的漏极；所述第七P场效应管(P7)的源极和所述第八P场效应管(P8)的源极作为PN辅助放大器(Apn)的输入端，所述第七P场效应管(P7)的栅极和所述第八P场效应管(P8)的栅极作为PN辅助放大器(Apn)的输出端；所述第七P场效应管(P7)的源极还连接到第九P场效应管(P9)的漏极，所述第八P场效应管(P8)的源极还连接到第十P场效应管(P10)的漏极；所述第九P场效应管(P9)的栅极与第十P场效应管(P10)的栅极相连接；所述第九P场效应管(P9)的源极与所述第十P场效应管(P10)的源极接地；所述第一P场效应管(P1)和第二P场效应管(P2)的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述第五P场效应管(P5)的漏极和所述第六P场效应管(P6)的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端；所述PP辅助放大器(App)和PN辅助放大器(Apn)都是电压放大器。

3.根据权利要求2所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述P辅助增益自举运算放大器(Ap)的PP辅助放大器(App)，包括差分电路和共源共栅电路，所述PP辅助放大器(App)的差分电路包括N沟道结型第一PP场效应管(PP1)、第二PP场效应管(PP2)和一个PP恒流源(Ipp)，所述第一PP场效应管(PP1)的源极与所述第二PP场效应管(PP2)的源极相连接，然后通过所述PP恒流源(Ipp)连接到接地端，所述恒流源(Ipp)电流的方向由所述第一PP场效应管(PP1)与第二PP场效应管(PP2)的源极指向接地端；所述PP辅助放大器(App)的共源共栅电路包括P沟道第三PP场效应管(PP3)、第四PP场效应管(PP4)、第五PP场效应管(PP5)和第六PP场效应管(PP6)，以及N沟道结型第七PP场效应管(PP7)、第八PP场效应管(PP8)、第九PP场效应管(PP9)和第十PP场效应管(PP10)；所述第一PP场效应管(PP1)的漏极连接到所述第三PP场效应管(PP3)的漏极和所述第四PP场效应管(PP4)的漏极的其中任意一个，所述第二PP场效应管(PP2)的漏极连接到所述第三PP场效应管(PP3)的漏极和所述第四PP场效应管(PP4)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三PP场效应管(PP3)的源极与所述第四PP场效应管(PP4)的源极连接到电源端；所述第三PP场效应管(PP3)的栅极与所述第四PP场效应管(PP4)的栅极相连接；所述第三PP场效应管(PP3)的漏极还连接到第五PP场效应管(PP5)的源极，所述第四PP场效应管(PP4)的漏极还连接到第六PP场效应管(PP6)的源极；所述第五PP场效应管(PP5)的漏极连接到第七PP场效应管(PP7)的漏极，所述第六PP场效应管(PP6)的漏极连接到第八PP场效应管(PP8)的漏极；所述第五PP场效应管(PP5)的栅极与所述第六PP场效应管(PP6)的栅极相连接；所述第七PP场效应管(PP7)的源极还连接到第九PP场效应管(PP9)的漏极，所述第八PP场效应管(PP8)的源极还连接到第十PP场效应管(PP10)的漏极；所述第七PP场效应管(PP7)的栅极与所述第八PP场效应管(PP8)的栅极相连接；所述第九PP场效应管(PP9)的栅极与第十PP场效应管(PP10)的栅极相连接；所述第九PP场效应管(PP9)的源极与所述第十PP场效应管(PP10)的源极接地；所述第一PP场效应管(PP1)和第二PP场效应管(PP2)的栅极分别作为PP辅助放大器(App)的两个信号输入端；所述第五PP场效应管(PP5)的漏极和所述第六PP场效应管(PP6)的漏极作为PP辅助放大器(App)的两个信号输出端。

4.根据权利要求2所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述P辅助增益自举运算放大器(Ap)的PN辅助放大器(Apn)，包括差分电路和共源共栅电路，所述PN辅助放大器(Apn)的差分电路包括P沟道结型第一PN场效应管(PN1)、第二PN场效应管(PN2)和一个PN恒流源(Ipn)，所述第一PN场效应管(PN1)的源极与所述第二PN场效应管(PN2)的源极相连接，然后通过所述PN恒流源(Ipn)连接到电源端，所述PN恒流源(Ipn)电流的方向由电源端指向所述第一PN场效应管(PN1)与第二PN场效应管(PN2)的源极；所述PN辅助放大器(Apn)的共源共栅电路包括P沟道第三PN场效应管(PN3)、第四PN场效应管(PN4)、第五PN场效应管(PN5)和第六PN场效应管(PN6)，以及N沟道结型第七PN场效应管(PN7)、第八PN场效应管(PN8)、第九PN场效应管(PN9)和第十PN场效应管(PN10)；所述第一PN场效应管(PN1)的漏极连接到所述第九PN场效应管(PN9)的漏极和所述第十PN场效应管(PN10)的漏极的其中任意一个，所述第二PN场效应管(PN2)的漏极连接到所述第九PN场效应管(PN9)的漏极和所述第十PN场效应管(PN10)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三PN场效应管(PN3)的源极与所述第四PN场效应管(PN4)的源极连接到电源端；所述第三PN场效应管(PN3)的栅极与所述第四PN场效应管(PN4)的栅极相连接；所述第三PN场效应管(PN3)的漏极还连接到第五PN场效应管(PN5)的源极，所述第四PN场效应管(PN4)的漏极还连接到第六PN场效应管(PN6)的源极；所述第五PN场效应管(PN5)的漏极连接到第七PN场效应管(PN7)的漏极，所述第六PN场效应管(PN6)的漏极连接到第八PN场效应管(PN8)的漏极；所述第五PN场效应管(PN5)的栅极与所述第六PN场效应管(PN6)的栅极相连接；所述第七PN场效应管(PN7)的源极还连接到第九PN场效应管(PN9)的漏极，所述第八PN场效应管(PN8)的源极还连接到第十PN场效应管(PN10)的漏极；所述第七PN场效应管(PN7)的栅极与所述第八PN场效应管(PN8)的栅极相连接；所述第九PN场效应管(PN9)的栅极与第十PN场效应管(PN10)的栅极相连接；所述第九PN场效应管(PN9)的源极与所述第十PN场效应管(PN10)的源极接地；所述第一PN场效应管(PN1)和第二PN场效应管(PN2)的栅极分别作为PN辅助放大器(Apn)的两个信号输入端；所述第五PN场效应管(PN5)的漏极和所述第六PN场效应管(PN6)的漏极作为PN辅助放大器(Apn)的两个信号输出端。

5.根据权利要求1所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述P辅助增益自举运算放大器(Ap)由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括N沟道结型第一P场效应管(P1)、第二P场效应管(P2)和一个P恒流源(Ip)，所述第一P场效应管(P1)的源极与所述第二P场效应管(P2)的源极相连接，然后通过所述P恒流源(Ip)连接到接地端，所述P恒流源(Ip)电流的方向由所述第一P场效应管(P1)与第二P场效应管(P2)的源极指向接地端；所述共源共栅自举电路包括第一电流辅助放大器(A1)、第二电流辅助放大器(A2)、第三电流辅助放大器(A3)和第四电流辅助放大器(A4)，P沟道第三P场效应管(P3)、第四P场效应管(P4)、第五P场效应管(P5)和第六P场效应管(P6)，以及N沟道结型第七P场效应管(P7)、第八P场效应管(P8)、第九P场效应管(P9)和第十P场效应管(P10)；所述第一P场效应管(P1)的漏极连接到所述第三P场效应管(P3)的漏极和所述第四P场效应管(P4)的漏极的其中任意一个，所述第二P场效应管(P2)的漏极连接到所述第三P场效应管(P3)的漏极和所述第四P场效应管(P4)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三P场效应管(P3)的源极与所述第四P场效应管(P4)的源极连接到电源端；所述第三P场效应管(P3)的栅极与所述第四P场效应管(P4)的栅极相连接；所述第三P场效应管(P3)的漏极还连接到第五P场效应管(P5)的源极，所述第四P场效应管(P4)的漏极还连接到第六P场效应管(P6)的源极；所述第三P场效应管(P3)的漏极作为第一电流辅助放大器(A1)的输入端，所述第四P场效应管(P4)的漏极作为第二电流辅助放大器(A2)的输入端，所述第五P场效应管(P5)的栅极作为第一电流辅助放大器(A1)的输出端，所述第六P场效应管(P6)的栅极作为第二电流辅助放大器(A2)的输出端；所述第五P场效应管(P5)的漏极连接到第七P场效应管(P7)的漏极，所述第六P场效应管(P6)的漏极连接到第八P场效应管(P8)的漏极；所述第七P场效应管(P7)的源极作为第三电流辅助放大器(A3)的输入端，所述第八P场效应管(P8)的源极作为第四电流辅助放大器(A4)的输入端，所述第七P场效应管(P7)的栅极作为第三电流辅助放大器(A3)的输出端，所述第八P场效应管(P8)的栅极作为第四电流辅助放大器(A4)的输出端；所述第七P场效应管(P7)的源极还连接到第九P场效应管(P9)的漏极，所述第八P场效应管(P8)的源极还连接到第十P场效应管(P10)的漏极；所述第九P场效应管(P9)的栅极与第十P场效应管(P10)的栅极相连接；所述第九P场效应管(P9)的源极与所述第十P场效应管(P10)的源极接地；所述第一P场效应管(P1)和第二P场效应管(P2)的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述第五P场效应管(P5)的漏极和所述第六P场效应管(P6)的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端。

6.根据权利要求5所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述第一电流辅助放大器(A1)与第二电流辅助放大器(A2)结构相同，包括P沟道结型第一A1场效应管(A11)、第二A1场效应管(A12)、第三A1场效应管(A13)和第四A1场效应管(A14)，以及N沟道结型第五A1场效应管(A15)、第六A1场效应管(A16)、第七A1场效应管(A17)和第八A1场效应管(A18)；所述第一A1场效应管(A11)的源极与所述第二A1场效应管(A12)的源极都连接到电源端，所述第一A1场效应管(A11)的栅极与所述第二A1场效应管(A12)的栅极相连接，所述第一A1场效应管(A11)的漏极连接到所述第三A1场效应管(A13)的源极，所述第二A1场效应管(A12)的漏极连接到所述第四A1场效应管(A14)的源极；所述第三A1场效应管(A13)的栅极与所述第四A1场效应管(A14)的栅极相连接，所述第三A1场效应管(A13)的漏极与所述第五A1场效应管(A15)的漏极相连接，所述第四A1场效应管(A14)的漏极与所述第六A1场效应管(A16)的漏极相连接；所述第五A1场效应管(A15)的栅极与所述第六A1场效应管(A16)的栅极相连接，所述第五A1场效应管(A15)的源极与所述第七A1场效应管(A17)的漏极相连接，所述第六A1场效应管(A16)的源极与所述第八A1场效应管(A18)的漏极相连接；所述第七A1场效应管(A17)的栅极与所述第八A1场效应管(A18)的栅极相连接，并且还连接到所述第五A1场效应管(A15)的漏极，所述第七A1场效应管(A17)的源极与所述第八A1场效应管(A18)的源极连接到接地端；所述第一A1场效应管(A11)的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述第四A1场效应管(A14)的漏极作为该辅助放大器的输出端。

7.根据权利要求5所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述第三电流辅助放大器(A3)与第四电流辅助放大器(A4)结构相同，包括P沟道结型第一A3场效应管(A31)、第二A3场效应管(A32)、第三A3场效应管(A33)和第四A3场效应管(A34)，以及N沟道结型第五A3场效应管(A35)、第六A3场效应管(A36)、第七A3场效应管(A37)和第八A3场效应管(A38)；所述第一A3场效应管(A31)的源极与所述第二A3场效应管(A32)的源极都连接到电源端，所述第一A3场效应管(A31)的栅极与所述第二A3场效应管(A32)的栅极相连接，并且还连接到所述第四A3场效应管(A34)的漏极，所述第一A3场效应管(A31)的漏极连接到所述第三A3场效应管(A33)的源极，所述第二A3场效应管(A32)的漏极连接到所述第四A3场效应管(A34)的源极；所述第三A3场效应管(A33)的栅极与所述第四A3场效应管(A34)的栅极相连接，所述第三A3场效应管(A33)的漏极与所述第五A3场效应管(A35)的漏极相连接，所述第四A3场效应管(A34)的漏极与所述第六A3场效应管(A36)的漏极相连接；所述第五A3场效应管(A35)的栅极与所述第六A3场效应管(A36)的栅极相连接，所述第五A3场效应管(A35)的源极与所述第七A3场效应管(A37)的漏极相连接，所述第六A3场效应管(A36)的源极与所述第八A3场效应管(A38)的漏极相连接；所述第七A3场效应管(A37)的栅极与所述第八A3场效应管(A38)的栅极相连接，所述第七A3场效应管(A37)的源极与所述第八A3场效应管(A38)的源极连接到接地端；所述第八A3场效应管(A38)的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述第三A3场效应管(A33)的漏极作为该辅助放大器的输出端。

8.根据权利要求1所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述N辅助增益自举运算放大器(An)由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括P沟道结型第一N场效应管(N1)、第二N场效应管(N2)和一个N恒流源(In)，所述第一N场效应管(N1)的源极与所述第二N场效应管(N2)的源极相连接，然后通过所述N恒流源(In)连接到电源端，所述N恒流源(In)电流的方向由电源端指向所述第一N场效应管(N1)与第二N场效应管(N2)的源极；所述共源共栅自举电路包括NP辅助放大器(Anp)和NN辅助放大器(Ann)，P沟道第三N场效应管(N3)、第四N场效应管(N4)、第五N场效应管(N5)和第六N场效应管(N6)，以及N沟道结型第七N场效应管(N7)、第八N场效应管(N8)、第九N场效应管(N9)和第十N场效应管(N10)；所述第一N场效应管(N1)的漏极连接到所述第九N场效应管(N9)的漏极和所述第十N场效应管(N10)的漏极的其中任意一个，所述第二N场效应管(N2)的漏极连接到所述第九N场效应管(N9)的漏极和所述第十N场效应管(N10)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三N场效应管(N3)的源极与所述第四N场效应管(N4)的源极连接到电源端；所述第三N场效应管(N3)的栅极与所述第四N场效应管(N4)的栅极相连接；所述第三N场效应管(N3)的漏极还连接到第五N场效应管(N5)的源极，所述第四N场效应管(N4)的漏极还连接到第六N场效应管(N6)的源极；所述第三N场效应管(N3)的漏极和所述第四N场效应管(N4)的漏极作为NP辅助放大器(Anp)的输入端，所述第五N场效应管(N5)的栅极和所述第六N场效应管(N6)的栅极作为NP辅助放大器(Anp)的输出端；所述第五N场效应管(N5)的漏极连接到第七N场效应管(N7)的漏极，所述第六N场效应管(N6)的漏极连接到第八N场效应管(N8)的漏极；所述第七N场效应管(N7)的源极和所述第八N场效应管(N8)的源极作为NN辅助放大器(Ann)的输入端，所述第七N场效应管(N7)的栅极和所述第八N场效应管(N8)的栅极作为NN辅助放大器(Ann)的输出端；所述第七N场效应管(N7)的源极还连接到第九N场效应管(N9)的漏极，所述第八N场效应管(N8)的源极还连接到第十N场效应管(N10)的漏极；所述第九N场效应管(N9)的栅极与第十N场效应管(N10)的栅极相连接；所述第九N场效应管(N9)的源极与所述第十N场效应管(N10)的源极接地；所述第一N场效应管(N1)和第二N场效应管(N2)的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述第五N场效应管(N5)的漏极和所述第六N场效应管(N6)的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端；所述NP辅助放大器(Anp)和NN辅助放大器(Ann)都是电压放大器。

9.根据权利要求8所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述N辅助增益自举运算放大器(An)的NP辅助放大器(Anp)，包括差分电路和共源共栅电路，所述NP辅助放大器(Anp)的差分电路包括N沟道结型第一NP场效应管(NP1)、第二NP场效应管(NP2)和一个NP恒流源(Inp)，所述第一NP场效应管(NP1)的源极与所述第二NP场效应管(NP2)的源极相连接，然后通过所述NP恒流源(Inp)连接到接地端，所述NP恒流源(Inp)电流的方向由所述第一NP场效应管(NP1)与第二NP场效应管(NP2)的源极指向接地端；所述NP辅助放大器(Anp)的共源共栅电路包括P沟道第三NP场效应管(NP3)、第四NP场效应管(NP4)、第五NP场效应管(NP5)和第六NP场效应管(NP6)，以及N沟道结型第七NP场效应管(NP7)、第八NP场效应管(NP8)、第九NP场效应管(NP9)和第十NP场效应管(NP10)；所述第一NP场效应管(NP1)的漏极连接到所述第三NP场效应管(NP3)的漏极和所述第四NP场效应管(NP4)的漏极的其中任意一个，所述第二NP场效应管(NP2)的漏极连接到所述第三NP场效应管(NP3)的漏极和所述第四NP场效应管(NP4)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三NP场效应管(NP3)的源极与所述第四NP场效应管(NP4)的源极连接到电源端；所述第三NP场效应管(NP3)的栅极与所述第四NP场效应管(NP4)的栅极相连接；所述第三NP场效应管(NP3)的漏极还连接到第五NP场效应管(NP5)的源极，所述第四NP场效应管(NP4)的漏极还连接到第六NP场效应管(NP6)的源极；所述第五NP场效应管(NP5)的漏极连接到第七NP场效应管(NP7)的漏极，所述第六NP场效应管(NP6)的漏极连接到第八NP场效应管(NP8)的漏极；所述第五NP场效应管(NP5)的栅极与所述第六NP场效应管(NP6)的栅极相连接；所述第七NP场效应管(NP7)的源极还连接到第九NP场效应管(NP9)的漏极，所述第八NP场效应管(NP8)的源极还连接到第十NP场效应管(NP10)的漏极；所述第七NP场效应管(NP7)的栅极与所述第八NP场效应管(NP8)的栅极相连接；所述第九NP场效应管(NP9)的栅极与第十NP场效应管(NP10)的栅极相连接；所述第九NP场效应管(NP9)的源极与所述第十NP场效应管(NP10)的源极接地；所述第一NP场效应管(NP1)和第二NP场效应管(NP2)的栅极分别作为NP辅助放大器(Anp)的两个信号输入端；所述第五NP场效应管(NP5)的漏极和所述第六NP场效应管(NP6)的漏极作为NP辅助放大器(Anp)的两个信号输出端。

10.根据权利要求8所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述N辅助增益自举运算放大器(An)的NN辅助放大器(Ann)，包括差分电路和共源共栅电路，所述NN辅助放大器(Ann)的差分电路包括P沟道结型第一NN场效应管(NN1)、第二NN场效应管(NN2)和一个NN恒流源(Inn)，所述第一NN场效应管(NN1)的源极与所述第二NN场效应管(NN2)的源极相连接，然后通过所述NN恒流源(Inn)连接到电源端，所述NN恒流源(Inn)电流的方向由电源端指向所述第一NN场效应管(NN1)与第二NN场效应管(NN2)的源极；所述NN辅助放大器(Ann)的共源共栅电路包括P沟道第三NN场效应管(NN3)、第四NN场效应管(NN4)、第五NN场效应管(NN5)和第六NN场效应管(NN6)，以及N沟道结型第七NN场效应管(NN7)、第八NN场效应管(NN8)、第九NN场效应管(NN9)和第十NN场效应管(NN10)；所述第一NN场效应管(NN1)的漏极连接到所述第九NN场效应管(NN9)的漏极和所述第十NN场效应管(NN10)的漏极的其中任意一个，所述第二NN场效应管(NN2)的漏极连接到所述第九NN场效应管(NN9)的漏极和所述第十NN场效应管(NN10)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三NN场效应管(NN3)的源极与所述第四NN场效应管(NN4)的源极连接到电源端；所述第三NN场效应管(NN3)的栅极与所述第四NN场效应管(NN4)的栅极相连接；所述第三NN场效应管(NN3)的漏极还连接到第五NN场效应管(NN5)的源极，所述第四NN场效应管(NN4)的漏极还连接到第六NN场效应管(NN6)的源极；所述第五NN场效应管(NN5)的漏极连接到第七NN场效应管(NN7)的漏极，所述第六NN场效应管(NN6)的漏极连接到第八NN场效应管(NN8)的漏极；所述第五NN场效应管(NN5)的栅极与所述第六NN场效应管(NN6)的栅极相连接；所述第七NN场效应管(NN7)的源极还连接到第九NN场效应管(NN9)的漏极，所述第八NN场效应管(NN8)的源极还连接到第十NN场效应管(NN10)的漏极；所述第七NN场效应管(NN7)的栅极与所述第八NN场效应管(NN8)的栅极相连接；所述第九NN场效应管(NN9)的栅极与第十NN场效应管(NN10)的栅极相连接；所述第九NN场效应管(NN9)的源极与所述第十NN场效应管(NN10)的源极接地；所述第一NN场效应管(NN1)和第二NN场效应管(NN2)的栅极分别作为NN辅助放大器(Ann)的两个信号输入端；所述第五NN场效应管(NN5)的漏极和所述第六NN场效应管(NN6)的漏极作为NN辅助放大器(Ann)的两个信号输出端。

11.根据权利要求1所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述N辅助增益自举运算放大器(An)由差分电路和共源共栅自举电路组成，所述差分电路包括P沟道结型第一N场效应管(N1)、第二N场效应管(N2)和一个N恒流源(In)，所述第一N场效应管(N1)的源极与所述第二N场效应管(N2)的源极相连接，然后通过所述N恒流源(In)连接到电源端，所述N恒流源(In)电流的方向由电源端指向所述第一N场效应管(N1)与第二N场效应管(N2)的源极；所述共源共栅自举电路包括第五电流辅助放大器(A5)、第六电流辅助放大器(A6)、第七电流辅助放大器(A7)和第八电流辅助放大器(A8)，P沟道第三N场效应管(N3)、第四N场效应管(N4)、第五N场效应管(N5)和第六N场效应管(N6)，以及N沟道结型第七N场效应管(N7)、第八N场效应管(N8)、第九N场效应管(N9)和第十N场效应管(N10)；所述第一N场效应管(N1)的漏极连接到所述第九N场效应管(N9)的漏极和所述第十N场效应管(N10)的漏极的其中任意一个，所述第二N场效应管(N2)的漏极连接到所述第九N场效应管(N9)的漏极和所述第十N场效应管(N10)的漏极中的另外一个，使得所述差分电路与所述共源共栅自举电路相连接；所述第三N场效应管(N3)的源极与所述第四N场效应管(N4)的源极连接到电源端；所述第三N场效应管(N3)的栅极与所述第四N场效应管(N4)的栅极相连接；所述第三N场效应管(N3)的漏极还连接到第五N场效应管(N5)的源极，所述第四N场效应管(N4)的漏极还连接到第六N场效应管(N6)的源极；所述第三N场效应管(N3)的漏极作为第五电流辅助放大器(A5)的输入端，所述第四N场效应管(N4)的漏极作为第六电流辅助放大器(A6)的输入端，所述第五N场效应管(N5)的栅极作为第五电流辅助放大器(A5)的输出端，所述第六N场效应管(N6)的栅极作为第六电流辅助放大器(A6)的输出端；所述第五N场效应管(N5)的漏极连接到第七N场效应管(N7)的漏极，所述第六N场效应管(N6)的漏极连接到第八N场效应管(N8)的漏极；所述第七N场效应管(N7)的源极作为第七电流辅助放大器(A7)的输入端，所述第八N场效应管(N8)的源极作为第八电流辅助放大器(A8)的输入端，所述第七N场效应管(N7)的栅极作为第七电流辅助放大器(A7)的输出端，所述第八N场效应管(N8)的栅极作为第八电流辅助放大器(A8)的输出端；所述第七N场效应管(N7)的源极还连接到第九N场效应管(N9)的漏极，所述第八N场效应管(N8)的源极还连接到第十N场效应管(N10)的漏极；所述第九N场效应管(N9)的栅极与第十N场效应管(N10)的栅极相连接；所述第九N场效应管(N9)的源极与所述第十N场效应管(N10)的源极接地；所述第一N场效应管(N1)和第二N场效应管(N2)的栅极分别作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输入端；所述第五N场效应管(N5)的漏极和所述第六N场效应管(N6)的漏极作为辅助增益自举运算放大器的两个信号输出端。

12.根据权利要求11所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述第五电流辅助放大器(A5)与第六电流辅助放大器(A6)结构相同，包括P沟道结型第一A5场效应管(A51)、第二A5场效应管(A52)、第三A5场效应管(A53)和第四A5场效应管(A54)，以及N沟道结型第五A5场效应管(A55)、第六A5场效应管(A56)、第七A5场效应管(A57)和第八A5场效应管(A58)；所述第一A5场效应管(A51)的源极与所述第二A5场效应管(A52)的源极都连接到电源端，所述第一A5场效应管(A51)的栅极与所述第二A5场效应管(A52)的栅极相连接，所述第一A5场效应管(A51)的漏极连接到所述第三A5场效应管(A53)的源极，所述第二A5场效应管(A52)的漏极连接到所述第四A5场效应管(A54)的源极；所述第三A5场效应管(A53)的栅极与所述第四A5场效应管(A54)的栅极相连接，所述第三A5场效应管(A53)的漏极与所述第五A5场效应管(A55)的漏极相连接，所述第四A5场效应管(A54)的漏极与所述第六A5场效应管(A56)的漏极相连接；所述第五A5场效应管(A55)的栅极与所述第六A5场效应管(A56)的栅极相连接，所述第五A5场效应管(A55)的源极与所述第七A5场效应管(A57)的漏极相连接，所述第六A5场效应管(A56)的源极与所述第八A5场效应管(A58)的漏极相连接；所述第七A5场效应管(A57)的栅极与所述第八A5场效应管(A58)的栅极相连接，并且还连接到所述第五A5场效应管(A55)的漏极，所述第七A5场效应管(A57)的源极与所述第八A5场效应管(A58)的源极连接到接地端；所述第一A5场效应管(A51)的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述第四A5场效应管(A54)的漏极作为该辅助放大器的输出端。

13.根据权利要求11所述的增益自举运算放大器，其特征在于，所述第七电流辅助放大器(A7)与第八电流辅助放大器(A8)结构相同，包括P沟道结型第一A7场效应管(A71)、第二A7场效应管(A72)、第三A7场效应管(A73)和第四A7场效应管(A74)，以及N沟道结型第五A7场效应管(A75)、第六A7场效应管(A76)、第七A7场效应管(A77)和第八A7场效应管(A78)；所述第一A7场效应管(A71)的源极与所述第二A7场效应管(A72)的源极都连接到电源端，所述第一A7场效应管(A71)的栅极与所述第二A7场效应管(A72)的栅极相连接，并且还连接到所述第四A7场效应管(A74)的漏极，所述第一A7场效应管(A71)的漏极连接到所述第三A7场效应管(A73)的源极，所述第二A7场效应管(A72)的漏极连接到所述第四A7场效应管(A74)的源极；所述第三A7场效应管(A73)的栅极与所述第四A7场效应管(A74)的栅极相连接，所述第三A7场效应管(A73)的漏极与所述第五A7场效应管(A75)的漏极相连接，所述第四A7场效应管(A74)的漏极与所述第六A7场效应管(A76)的漏极相连接；所述第五A7场效应管(A75)的栅极与所述第六A7场效应管(A76)的栅极相连接，所述第五A7场效应管(A75)的源极与所述第七A7场效应管(A77)的漏极相连接，所述第六A7场效应管(A76)的源极与所述第八A7场效应管(A78)的漏极相连接；所述第七A7场效应管(A77)的栅极与所述第八A7场效应管(A78)的栅极相连接，所述第七A7场效应管(A77)的源极与所述第八A7场效应管(A78)的源极连接到接地端；所述第八A7场效应管(A78)的漏极作为该辅助放大器的输入端，所述第三A7场效应管(A73)的漏极作为该辅助放大器的输出端。

Images