CN112398452A - 一种应用于流水线模数转换器的运算放大电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于流水线模数转换器中的运算放大电路，包括第一级运算放大电路，交叉耦合电路，第二级运算放大电路。第一级运算放大电路采用带有增益自举套筒式共源共栅放大电路，交叉耦合电路作为第一级运算放大电路的负载电路并联在第一级放大电路的输出端，提供负阻抗，进一步提高第一级运算放大器电路的输出阻抗和增益。第二级运算放大电路采用场效应管与电感串联为负载的共源放大电路，改善运算放大器的相位裕度，提高运放稳定性，同时为运算放大器的输出提供足够的输出摆幅和摆率，在两级运算放大器之间采用密勒电容作为频率补偿。通过上述设计，改善运算放大器的增益和带宽，从而提高整个MDAC和模数转换器的性能。

Description

一种应用于流水线模数转换器的运算放大电路

技术领域

本发明属于模数转换器技术领域，尤其涉及一种应用于流水线模数转换器的运算放大电路。

背景技术

在流水线模数转换器设计中，余量增益放大器完成放大输入信号减去已量化信号后余差信号的任务。运算放大器对转换器性能的影响主要来自放大器有限的开环增益和有限的单位增益带宽。随着CMOS工艺和无线通信技术的发展，对射频直采转换器的需求日益增加，这对应用于流水线模数转换器中的运算放大器的增益和带宽提出了更高的要求，同时为运算放大器的设计带来了严峻的挑战。

随着工艺尺寸的降低，晶体管的本征增益进一步减小，需要更复杂的电路设计提高运算放大器的增益。现有的提高运算放大器结构采用带有增益自举的共源共栅运放与共源放大器级联的两级密勒补偿放大器，但仍无法满足高精度转换器的性能要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应用于流水线模数转换器的运算放大电路，提高MDAC中运算放大器的增益和带宽，用于提高整个模数转换器的性能。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种应用于流水线模数转换器的运算放大电路，包括：第一级运算放大电路(100)、交叉耦合负反馈电路(200)和第二级运算放大电路(300)；其中，第一级运算放大电路(100)、交叉耦合负反馈电路(200)和第二级运算放大电路(300)依次相连接；第一级运算放大电路(100)采用带有增益自举套筒式共源共栅放大电路，交叉耦合电路(200)作为第一级运算放大电路(100)的负载电路并联在第一级放大电路(100)的输出端，提供负阻抗，进一步提高第一级运算放大器电路的输出阻抗和增益；第二级运算放大电路(300)采用场效应管与电感串联为负载的共源放大电路。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，所述第一级运算放大电路(100)第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8、第九场效应管M9、第一辅助运算放大器电路、第二辅助运算放大器电路、第三辅助运算放大器电路和第四辅助运算放大器电路；其中，第一场效应管M1源极接地，第一场效应管M1栅极接偏置电压V_B1，第一场效应管M1漏极接第二场效应管M2的源极和第三场效应管M3的源极，第二场效应管M2的栅极接输入信号V_IP1，第二场效应管M2的漏极接第一辅助运算放大器电路的输入端和第四场效应管M4的源极，第三场效应管M3的栅极接输入信号V_IN1，第三场效应管M3的漏极接第二辅助运算放大器电路的输入端和第五场效应管M5的源极，第四场效应管M4的栅极接第一辅助运算放大器电路的输出端，第四场效应管M4的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第五场效应管M5的栅极接第二辅助运算放大器电路的输出端，第五场效应管M5的漏极接第二级运算放大器(300)的输入信号V_IP2，第六场效应晶体管M6栅极接第三辅助运算放大器电路的输出端，第六场效应晶体管M6源极接第八场效应管M8的漏极，第六场效应晶体管M6漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第七场效应管M7接第四辅助运算放大器电路的输出端，第七场效应管M7源极接第九场效应管M9的漏极，第七场效应管M7漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第八场效应管M8的栅极和第九场效应管M9的栅极接V_CMFB1，第八场效应管M8的源极和第九场效应管M9的源极接电源电压AVDD。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，所述交叉耦合负反馈电路(200)包括第十场效应管M10、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12、第十三场效应管M13和第十四场效应管M14；其中，第十三场效应管M13的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第十三场效应管M13的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第十三场效应管M13的源极接第十一场效应管M11的漏极和栅极，第十四场效应管M14的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第十四场效应管M14的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第十四场效应管M14的源极接第十二场效应管M12的漏极和栅极，第十一场效应管M11的源极和第十二场效应管M12的源极接第十场效应管M10的漏极，第十场效应管M10的栅极接固定偏置电压V_BPF，第十场效应管M10的源极接地。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，所述第二级运算放大电路(300)包括第十五场效应管M15、第十六场效应管M16、第十七场效应管M17、第十八场效应管M18、第十九场效应管M19、两个密勒电容Cc、两个负载电容C_L、两个电感L和两个电阻Rbg；其中，第十五场效应晶体管M15的栅极接固定偏置电平V_B2，第十五场效应晶体管M15的源极接地，第十五场效应晶体管M15的漏极接第十六场效应管M16和第十七场效应管M17的源极，第十六场效应管M16的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第十六场效应管M16的漏极接运算放大器的输出信号V_ON，第十七场效应管M17的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第十七场效应管M17的漏极接运算放大器的输出信号V_OP；一个密勒电容Cc的两端分别接在第二级运算放大器(300)的输入信号V_IP2和第十六场效应管M16的漏极，另一个密勒电容Cc的两端分别接在第二级运算放大器300的输入信号V_IN2和第十七场效应管M17的漏极，两个负载电容C_L一端接地，一个负载电容C_L的另一端接运算放大器的输出信号V_ON，另一个负载电容C_L的另一端接运算放大器的输出信号V_OP；第十八场效应管M18的源极接运算放大器的输出信号V_ON，第十九场效应管M19的源极接运算放大器的输出信号V_OP，第十八场效应管M18的栅极和第十九场效应管M19的栅极接共模反馈信号V_CMFB2，第十八场效应管M18的栅极接一个电阻Rbg的一端，第十九场效应管M19的栅极接另一个电阻Rbg的一端，两个电阻Rbg另一端接电源电压AVDD，第十八场效应管M18的漏极接一个电感L和第十九场效应管M19的漏极接另一个电感L，两个电感L的另一端接电源电压AVDD。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，该应用于流水线模数转换器的运算放大电路的增益A_V为：

A_V＝A_V1·A_V2；

其中，A_V1＝g_m2·R_out1，A_V1＝g_m2·R_out1，R_out1＝A_Ng_m4r_O2r_O4//A_Pg_m6r_O6r_O8//R_{cross_couple}，

A_V1为第一级运算放大器(100)的增益，A_V2为第二级运算放大器(300)的增益，g_m2位第二场效应管M2的跨导，R_out1位第一级运算放大器(100)的输出电阻，g_m16位第十六场效应管M16的跨导，R_out2位第二级运算放大器(300)的输出电阻，A_N为第一辅助运算放大器电路和第二辅助运算放大器电路的增益，g_m4为第四场效应管M4的跨导，r_O2为第二场效应管M2漏极与源极之间的阻抗，r_O4为第四场效应管M4漏极与源极之间的阻抗，A_P为第三辅助运算放大器电路和第四辅助运算放大器电路的增益，g_m6为第六场效应管M6的跨导，r_O6位第六场效应管M6漏极与源极之间的阻抗，r_O8为第八场效应管M8漏极与源极之间的阻抗，R_{cross_couple}为交叉耦合电路(200)的输出阻抗，g_m11为第十一场效应管M11的跨导，g_m13为第十三场效应管M13的跨导。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，第十一场效应管M11的跨导g_m11和第十三场效应管M13的跨导g_m13之间的关系为：

其中，r_O18为第十八场效应管M18漏极与源极之间的电阻，r_O16为第十六场效应管M16漏极与源极之间的电阻。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，第一级运算放大器的输出极点ω_p1为：

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4和第五场效应管M5为N管；第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8和第九场效应管M9为P管。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，第十场效应管M10、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12、第十三场效应管M13和第十四场效应管M14为N管。

上述应用于流水线模数转换器的运算放大电路中，第十五场效应管M15、第十六场效应管M16和第十七场效应管M17为N管；第十八场效应管M18和第十九场效应管M19为P管。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明采用增益自举技术，在第一级放大器的共栅场效应管源极和漏极之间分别接入辅助放大器，进一步提高第一级放大器的输出阻抗，提高放大器的增益。

(2)本发明采用交叉耦合正反馈负载技术，在第一级放大器的电路输出端并联交叉耦合正反馈模块，为第一级运放并联负电阻，通过电路设计，提高运算放大器输出阻抗，提高增益。本技术的具有较高的可移植性。

(3)本发明在转换器的输出级使用晶体管与片上有源电感串联作为负载，引入零极点对，提高运放带宽和相位裕度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明运算放大电路示意图；

图2为本发明第二级放大电路输出端阻抗示意图；

图3为本发明整体运算放大电路幅频特性示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供一种应用于高速高精度流水线模数转换器的运算放大器电路结构，提高MDAC中运算放大器的增益和带宽，进而提高整个流水线模数转换器的性能。

如图1所示为本发明运算放大器两级运放结构电路图，包括第一级运算放大电路100，交叉耦合电路模块200和第二级运算放大器电路300。所述第一级运算放大器电路100包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8、第九场效应管M9和第一辅助运算放大器电路即电路1、第二辅助运算放大器电路即电路2、第三辅助运算放大器电路即电路3、第四辅助运算放大器电路即电路4。所述交叉耦合电路模块200包括第十场效应管M10，第十一场效应管M11，第十二场效应管M12，第十三场效应管M13，第十四场效应管M14。所述第二级运算放大器电路300包括第十五场效应管M15，第十六场效应管M16，第十七场效应管M17，第十八场效应管M18，第十九场效应管M19，两个密勒电容Cc，负载电容C_L，电感L和电阻Rbg。

1)该电路的具体连接关系如下：

第一级运算放大器电路100内部，第一场效应管M1源极接地，栅极接偏置电压V_B1，漏极接第二场效应管M2和第三场效应管M3的源极，第二场效应管M2的栅极接输入信号V_IP1，漏极接电路1的输入端和第四场效应管M4的源极，第三场效应管M3的栅极接输入信号V_IN1，漏极接电路2的输入端和第五场效应管M5的源极，第四场效应管M4的栅极接电路1的输出端，漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第五场效应管M5的栅极接电路2的输出端，漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第六场效应晶体管M6栅极接电路3的输出端，源极接第八场效应管M8的漏极，漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第七场效应管M7接电路4的输出端，源极接第九场效应管M9的漏极，漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第八场效应管M8和第九场效应管M9的栅极接V_CMFB1，源极接电源电压AVDD。

交叉耦合电路模块200内部，第十三场效应管M13的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，源极接第十一场效应管M11的漏极和栅极，第十四场效应管M14的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，源极接第十二场效应管M12的漏极和栅极，第十一场效应管M11的源极和第十二场效应管M12的源极接第十场效应管M10的漏极，第十场效应管M10的栅极接固定偏置电压V_BPF，源极接地。

第二级运算放大器300内部，第十五场效应晶体管M15的栅极接固定偏置电平V_B2，源极接地，漏极接第十六场效应管M16和第十七场效应管M17的源极，第十六场效应管M16的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，漏极接运算放大器的输出信号V_ON，第十七场效应管M17的栅极接接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，漏极接运算放大器的输出信号V_OP，两个密勒电容Cc分别接在第二级运算放大器300的输入信号V_IP2和第十六场效应管M16的漏极，第二级运算放大器300的输入信号V_IN2和第十七场效应管M17的漏极，两个负载电容C_L一端接地，另一端分别接运算放大器的输出信号V_ON和V_OP。第十八场效应管M18的源极接运算放大器的输出信号V_ON，第十九场效应管M19的源极接运算放大器的输出信号V_OP，第十八场效应管M18和第十九场效应管M19的栅极接共模反馈信号V_CMFB2，栅极接电阻Rbg，电阻Rbg另一端接电源电压AVDD，漏极接电感L，电感L的另一端接电源电压AVDD。

2)该电路中的场效应管的类型如图中所示：第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第十场效应管M10，第十一场效应管M11，第十二场效应管M12，第十三场效应管M13，第十四场效应管M14、第十五场效应管M15、第十六场效应管M16、第十七场效应管M17为N管，第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8、第九场效应管M9、第十八场效应管M18、第十九场效应管M19为P管。

3)本发明中的运算放大器的增益A_V为：

A_V＝A_V1·A_V2 (1)

其中A_V1为第一级运算放大器100的增益，A_V2为第一级运算放大器300的增益。

A_V1＝g_m2·R_out1 (2)

A_V2＝g_m16·R_out2 (3)

其中g_m2位第二场效应管M2的跨导，R_out1位第一级运算放大器100的输出电阻，其中g_m16位第十六场效应管M16的跨导，R_out2位第二级运算放大器300的输出电阻。

R_out1＝A_Ng_m4r_O2r_O4//A_Pg_m6r_O6r_O8//R_{cross_couple} (4)

其中A_N为放大器电路1和电路2的增益，g_m4为第四场效应管M4的跨导，r_O2为第二场效应管M2漏极与源极之间的阻抗，r_O4为第四场效应管M4漏极与源极之间的阻抗，A_P为放大器电路3和电路4的增益，g_m6为第六场效应管M6的跨导，r_O6位第六场效应管M6漏极与源极之间的阻抗，r_O8为第八场效应管M8漏极与源极之间的阻抗，R_{cross_couple}为交叉耦合电路200的输出阻抗。

其中g_m11为第十一场效应管M11的跨导，g_m13为第十三场效应管M13的跨导，交叉耦合电路200的输出阻抗为负值，为保证输出极点为左半平面极点，第一级运算放大器100的输出阻抗R_out1为正值，即

R_out2＝r_O18//r_O16 (7)

其中r_O18为第十八场效应管M18漏极与源极之间的电阻，r_O16为第十六场效应管M16漏极与源极之间的电阻。

运放采用密勒电容Cc跨接在第二级运算放大器300输入场效应管M16的栅极与漏极，因此运放的主极点为第一级运算放大器的输出极点，即

运算放大器的增益带宽积为

运算放大器的次极点为运放的输出极点，对于第二级运算放大器300从输出端看进去的阻抗如图2所示：

第二级运算放大器300的第一极点为ω_p21，第二极点为ω_p22，零点为ω_z，则

由式(12)得到

通过电路设计，使得第二级运算放大器300的零点ω_z消除第一极点的ω_p21，可以最大程度的分离整体运放主极点与次极点，提高相位裕度，增加运算放大器的稳定性，提高闭环运算放大器的带宽，整体运算放大器的幅频特性曲线参阅图3。

本发明中第二级运算放大电路300第十八场效应管M18的衬底通过一个大电阻Rbg接到电源电压VDD上，可以减少场效应管漏极与衬底之间的寄生电容，隔离衬底噪声。

4)本运算放大器的配置需满足如下条件：

第八场效应管M8和第九场效应管M9的偏置电压均为V_CMFB1，应通过第一级放大电路100和第二级放大电路300的输出共模电平经过反馈后得到，第十八场效应管M18和第十九场效应管的偏置电压均为V_CMFB2，与V_CMFB1的产生方式一致。

由于电路为差分电路，因此电路1和电路2的偏置和直流工作点应保持一致，电路3和电路4的偏置和直流工作点也应保持一致。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于包括：第一级运算放大电路(100)、交叉耦合负反馈电路(200)和第二级运算放大电路(300)；其中，

第一级运算放大电路(100)、交叉耦合负反馈电路(200)和第二级运算放大电路(300)依次相连接；

第一级运算放大电路(100)采用带有增益自举套筒式共源共栅放大电路，交叉耦合电路(200)作为第一级运算放大电路(100)的负载电路并联在第一级放大电路(100)的输出端，提供负阻抗，进一步提高第一级运算放大器电路的输出阻抗和增益；第二级运算放大电路(300)采用场效应管与电感串联为负载的共源放大电路。

2.根据权利要求1所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：所述第一级运算放大电路(100)包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8、第九场效应管M9、第一辅助运算放大器电路、第二辅助运算放大器电路、第三辅助运算放大器电路和第四辅助运算放大器电路；其中，

第一场效应管M1源极接地，第一场效应管M1栅极接偏置电压V_B1，第一场效应管M1漏极接第二场效应管M2的源极和第三场效应管M3的源极，第二场效应管M2的栅极接输入信号V_IP1，第二场效应管M2的漏极接第一辅助运算放大器电路的输入端和第四场效应管M4的源极，第三场效应管M3的栅极接输入信号V_IN1，第三场效应管M3的漏极接第二辅助运算放大器电路的输入端和第五场效应管M5的源极，第四场效应管M4的栅极接第一辅助运算放大器电路的输出端，第四场效应管M4的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第五场效应管M5的栅极接第二辅助运算放大器电路的输出端，第五场效应管M5的漏极接第二级运算放大器(300)的输入信号V_IP2，第六场效应晶体管M6栅极接第三辅助运算放大器电路的输出端，第六场效应晶体管M6源极接第八场效应管M8的漏极，第六场效应晶体管M6漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第七场效应管M7接第四辅助运算放大器电路的输出端，第七场效应管M7源极接第九场效应管M9的漏极，第七场效应管M7漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第八场效应管M8的栅极和第九场效应管M9的栅极接V_CMFB1，第八场效应管M8的源极和第九场效应管M9的源极接电源电压AVDD。

3.根据权利要求2所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：所述交叉耦合负反馈电路(200)包括第十场效应管M10、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12、第十三场效应管M13和第十四场效应管M14；其中，

第十三场效应管M13的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第十三场效应管M13的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第十三场效应管M13的源极接第十一场效应管M11的漏极和栅极，第十四场效应管M14的漏极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第十四场效应管M14的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第十四场效应管M14的源极接第十二场效应管M12的漏极和栅极，第十一场效应管M11的源极和第十二场效应管M12的源极接第十场效应管M10的漏极，第十场效应管M10的栅极接固定偏置电压V_BPF，第十场效应管M10的源极接地。

4.根据权利要求3所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：所述第二级运算放大电路(300)包括第十五场效应管M15、第十六场效应管M16、第十七场效应管M17、第十八场效应管M18、第十九场效应管M19、两个密勒电容Cc、两个负载电容C_L、两个电感L和两个电阻Rbg；其中，

第十五场效应晶体管M15的栅极接固定偏置电平V_B2，第十五场效应晶体管M15的源极接地，第十五场效应晶体管M15的漏极接第十六场效应管M16和第十七场效应管M17的源极，第十六场效应管M16的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IP2，第十六场效应管M16的漏极接运算放大器的输出信号V_ON，第十七场效应管M17的栅极接第二级运算放大器300的输入信号V_IN2，第十七场效应管M17的漏极接运算放大器的输出信号V_OP；

一个密勒电容Cc的两端分别接在第二级运算放大器(300)的输入信号V_IP2和第十六场效应管M16的漏极，另一个密勒电容Cc的两端分别接在第二级运算放大器300的输入信号V_IN2和第十七场效应管M17的漏极，两个负载电容C_L一端接地，一个负载电容C_L的另一端接运算放大器的输出信号V_ON，另一个负载电容C_L的另一端接运算放大器的输出信号V_OP；

第十八场效应管M18的源极接运算放大器的输出信号V_ON，第十九场效应管M19的源极接运算放大器的输出信号V_OP，第十八场效应管M18的栅极和第十九场效应管M19的栅极接共模反馈信号V_CMFB2，第十八场效应管M18的栅极接一个电阻Rbg的一端，第十九场效应管M19的栅极接另一个电阻Rbg的一端，两个电阻Rbg另一端接电源电压AVDD，第十八场效应管M18的漏极接一个电感L和第十九场效应管M19的漏极接另一个电感L，两个电感L的另一端接电源电压AVDD。

5.根据权利要求4所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：该应用于流水线模数转换器的运算放大电路的增益A_V为：

A_V＝A_V1·A_V2；

其中，A_V1＝g_m2·R_out1，A_V1＝g_m2·R_out1，R_out1＝A_Ng_m4r_O2r_O4//A_Pg_m6r_O6r_O8//R_{cross_couple}，

A_V1为第一级运算放大器(100)的增益，A_V2为第二级运算放大器(300)的增益，g_m2位第二场效应管M2的跨导，R_out1位第一级运算放大器(100)的输出电阻，g_m16位第十六场效应管M16的跨导，R_out2位第二级运算放大器(300)的输出电阻，A_N为第一辅助运算放大器电路和第二辅助运算放大器电路的增益，g_m4为第四场效应管M4的跨导，r_O2为第二场效应管M2漏极与源极之间的阻抗，r_O4为第四场效应管M4漏极与源极之间的阻抗，A_P为第三辅助运算放大器电路和第四辅助运算放大器电路的增益，g_m6为第六场效应管M6的跨导，r_O6位第六场效应管M6漏极与源极之间的阻抗，r_O8为第八场效应管M8漏极与源极之间的阻抗，R_{cross_couple}为交叉耦合电路(200)的输出阻抗，g_m11为第十一场效应管M11的跨导，g_m13为第十三场效应管M13的跨导。

6.根据权利要求5所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：第十一场效应管M11的跨导g_m11和第十三场效应管M13的跨导g_m13之间的关系为：

其中，r_O18为第十八场效应管M18漏极与源极之间的电阻，r_O16为第十六场效应管M16漏极与源极之间的电阻。

7.根据权利要求6所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：第一级运算放大器的输出极点ω_p1为：

8.根据权利要求2所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4和第五场效应管M5为N管；

第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8和第九场效应管M9为P管。

9.根据权利要求3所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：第十场效应管M10、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12、第十三场效应管M13和第十四场效应管M14为N管。

10.根据权利要求4所述的应用于流水线模数转换器的运算放大电路，其特征在于：第十五场效应管M15、第十六场效应管M16和第十七场效应管M17为N管；第十八场效应管M18和第十九场效应管M19为P管。

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