CN115412040A - 一种可自调节的全差分共模反馈电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可自调节的全差分共模反馈电路，可以运用于模拟集成电路和模拟信号处理领域。可自调节的全差分共模反馈电路电路包括连接电源的电流镜负载子电路，连接全差分运放信号输出与参考电压进行比较的比较子电路，用于稳定共模反馈电路输出的的内部共模反馈偏置电路，外部提供偏置的偏置子电路。本发明通过比较子电路将全差分运放的输出电压与参考电压VREF进行比较，将输出反馈电压输出到全差分电路以调节尾电流源的大小，使得全差分电路有一个稳定的共模电平输出；同时共模反馈电路也是一个全差分电路，直接将参考电压支路的电流通过N7管转化为共模反馈偏置电压VCMFB，调节全差分共模反馈电路的尾电流，得到稳定的输出的共模反馈电压VCMFBN和VCMFBP，同时本电路只使用了一个单管的参考比较电路，大大节省了面积和功耗。
Description
技术领域
本发明涉及模拟集成电路领域，特别涉及信号处理中的共模反馈电路。
背景技术
随着集成电路技术的发展，全差分运算放大器因具有大的动态范围、优良的电源抑制比等优势得到广泛的应用，但因为全差分电路的输出共模具有不稳定的特点，需要设计共模反馈电路稳定输出点的共模电压，保证运放的正常工作。
发明内容
本发明的主要目的是设计共模反馈电路稳定运放的共模电平，同时自适应的稳定共模反馈电路输出的共模电平。适应共模反馈电路，只采用单管的比较就能输出全差分运放的共模反馈电平，同时根据输入自适应的调整共模反馈电路的输出结果，达到节省芯片面积和降低功耗的作用。
为了实现上述目的，本发明提供可自调节的全差分共模反馈电路，包括连接电源的电流镜负载子电路，连接全差分运放信号输出与参考电压进行比较的比较子电路和所述的共模输出电压，用于稳定共模反馈电路输出的的内部共模反馈偏置电路，外部提供偏置的偏置子电路。
优选地，所述的电流镜子负载子电路包括第一场效应管P1、第二场效应管P2、第三场效应管P3、第四场效应管P4、第五场效应管P5、第六场效应管P6。其中第一场效应管P1的源极连接电源VDD，第一场效应管P1的栅极和漏极连接第三场效应P3的栅极和比较子电路中的第七场效应管 N7的漏极；第二场效应管P2的源极连接电源VDD，第二场效应管的栅极和漏极连接比较子电路中的第八场效应管N8 的漏极以及第四场效应管P4的栅极；第三场效应管P3的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十场效应管N10的漏极并输出全差分运放共模反馈信号VCMFBN；第四场效应管P4的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十二场效应管N12的漏极并输出全差分运放共模反馈信号VCMFBP；第五场效应管P5的源极连接电源VDD，第五场效应管P5的栅极和漏极连接第六场效应P6的栅极和比较子电路中的第九场效应管N9的漏极；第六场效应管P6 的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十三场效应管N13的漏极和栅极以及第十N10、第十一N11、第十二N12场效应管的栅极。
优选地，所述比较子电路包括第七场效应管N7的源极和第八场效应管N8的源极、第九场效应管N9的源极以及共模反馈偏置子电路N11的漏极相连，栅极连接运放全差分运放的输出VOUTN；第八场效应管的栅极连接全差分运放的输出VOUTP。
优选地，根据权力要求3所述的可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，所述共模反馈偏置子电路包括第十场效应管N10的漏极接地；第十一场效应管的源极连接外部偏置子电路N14的漏极；第十二场效应管的源极连接地；第十三场效应管的源极连接地。
优选地，外部偏置子电路包括第十四场效应管的栅极连接外部偏置电压，源极连接地。
本发明通过比较子电路将全差分运放的输出电压与参考电压VREF进行比较，将输出反馈电压输出到全差分电路以调节尾电流源的大小，使得全差分电路有一个稳定的共模电平输出；同时共模反馈电路也是一个全差分电路，直接将参考电压支路的电流通过N7管转化为共模反馈偏置电压 VCMFB，调节全差分共模反馈电路的尾电流，得到稳定的输出的共模反馈电压VCMFBN和VCMFBP，同时本电路只使用了一个单管的参考比较电路，大大节省了面积和功耗。
附图说明
为了清楚说明本发明的实施用例，下面对本实施用例进行讲解，并附上简单的原理图，对于本领域的技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他附图。
图1为传统的全差分电路及共模反馈电路的原理图。
图2为本发明的自调节的全差分共模反馈电路原理图
本发明的目的、功能和优点将结合实施用例和附图进一步说明。
具体实施方式
下面为了清楚说明本发明的实施用例，下面对本实施用例进行讲解，并附上简单的原理图，所描述的实施用例是本发明的实施用例的一部分，并不是全部的实例。对于本领域的技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他附图。
另外，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述只用于描述的目的，不可理解为明示或者暗示技术特征的数量。
本发明提供一种可自调节的全差分共模反馈电路，涉及模拟集成电路领域，共模反馈电路主要稳定全差分电路的电流。
如图2所示，发明可提供自调节的全差分共模反馈电路，包括连接电源的电流镜负载子电路，连接全差分运放信号输出与参考电压进行比较的比较子电路和所述的共模输出电压，用于稳定共模反馈电路输出的内部共模反馈偏置电路，外部提供偏置的偏置子电路。
优选地，所述的电流镜子负载子电路包括第一场效应管P1、第二场效应管P2、第三场效应管P3、第四场效应管 P4、第五场效应管P5、第六场效应管P6。其中第一场效应管P1的源极连接电源VDD，第一场效应管P1的栅极和漏极连接第三场效应P3的栅极和比较子电路中的第七场效应管N7的漏极；第二场效应管P2的源极连接电源VDD，第二场效应管的栅极和漏极连接比较子电路中的第八场效应管N8 的漏极以及第四场效应管P4的栅极；第三场效应管P3的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十场效应管N10的漏极并输出全差分运放共模反馈信号VCMFBN；第四场效应管P4的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十二场效应管N12的漏极并输出全差分运放共模反馈信号VCMFBP；第五场效应管P5的源极连接电源VDD，第五场效应管P5的栅极和漏极连接第六场效应P6的栅极和比较子电路中的第九场效应管N9的漏极；第六场效应管P6 的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十三场效应管N13的漏极和栅极以及第十N10、第十一N11、第十二N12场效应管的栅极。
优选地，所述比较子电路包括第七场效应管N7的源极和第八场效应管N8的源极、第九场效应管N9的源极以及共模反馈偏置子电路N11的漏极相连，栅极连接运放全差分运放的输出VOUTN；第八场效应管的栅极连接全差分运放的输出VOUTP。
优选地，根据权力要求3所述的可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，所述共模反馈偏置子电路包括第十场效应管N10的漏极接地；第十一场效应管的源极连接外部偏置子电路N14的漏极；第十二场效应管的源极连接地；第十三场效应管的源极连接地。
优选地，外部偏置子电路包括第十四场效应管的栅极连接外部偏置电压，源极连接地。
本发明的原理为：本可自调节的全差分共模反馈电路包括连接电源的电流镜负载子电路，连接全差分运放信号输出与参考电压进行比较的比较子电路，用于稳定共模反馈电路输出的的内部共模反馈偏置电路，外部提供偏置的偏置子电路。本发明通过比较子电路将全差分运放的输出电压与参考电压VREF进行比较，将输出反馈电压输出到全差分电路以调节尾电流源的大小，使得全差分电路有一个稳定的共模电平输出；同时共模反馈电路也是一个全差分电路，直接将参考电压支路的电流通过N7管转化为共模反馈偏置电压VCMFB，调节全差分共模反馈电路的尾电流，得到稳定的输出的共模反馈电压VCMFBN和VCMFBP，同时本电路只使用了一个单管的参考比较电路，大大节省了面积和功耗。
以上所述仅为本发明的优选实例，并不限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明的说明和附图内容作等效结构变换，或直接/间接用于其他相关技术领域均是本发明专利的保护范围。
Claims (5)
1.一种可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，包括连接电源的电流镜负载子电路，连接全差分运放信号输出与参考电压进行比较的比较子电路和所述的共模输出电压，用于稳定共模反馈电路输出的的内部共模反馈偏置电路，外部提供偏置的偏置子电路。
2.根据权利要求1所述的可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，所述的电流镜子负载子电路包括第一场效应管P1、第二场效应管P2、第三场效应管P3、第四场效应管P4、第五场效应管P5、第六场效应管P6；
其中，第一场效应管P1的源极连接电源VDD，第一场效应管P1的栅极和漏极连接第三场效应P3的栅极和比较子电路中的第七场效应管N7的漏极；
第二场效应管P2的源极连接电源VDD，第二场效应管的栅极和漏极连接比较子电路中的第八场效应管N8的漏极以及第四场效应管P4的栅极；
第三场效应管P3的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十场效应管N10的漏极并输出全差分运放共模反馈信号VCMFBN；
第四场效应管P4的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十二场效应管N12的漏极并输出全差分运放共模反馈信号VCMFBP；
第五场效应管P5的源极连接电源VDD，第五场效应管P5的栅极和漏极连接第六场效应P6的栅极和比较子电路中的第九场效应管N9的漏极；
第六场效应管P6的源极连接电源VDD，漏极连接共模反馈偏置子电路中的第十三场效应管N13的漏极和栅极以及第十N10、第十一N11、第十二N12场效应管的栅极。
3.根据权利要求2所述的所述的可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，所述比较子电路包括第七场效应管N7的源极和第八场效应管N8的源极、第九场效应管N9的源极以及共模反馈偏置子电路N11的漏极相连，栅极连接运放全差分运放的输出VOUTN；第八场效应管的栅极连接全差分运放的输出VOUTP。
4.根据权利要求3所述的可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，所述共模反馈偏置子电路包括第十场效应管N10的漏极接地；第十一场效应管的源极连接外部偏置子电路N14的漏极；第十二场效应管的源极连接地；第十三场效应管的源极连接地。
5.根据权利要求4所述的可自调节的全差分共模反馈电路，其特征在于，所述外部偏置子电路包括第十四场效应管的栅极连接外部偏置电压，源极连接地。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117097326A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-11-21 | 四川艾瑞维尔科技有限公司 | 一种兼容lvds与hcsl电平标准的驱动电路 |
| CN118646372A (zh) * | 2024-08-14 | 2024-09-13 | 深圳市微源半导体股份有限公司 | 运算放大电路、芯片及电子设备 |
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2022
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| CN117097326B (zh) * | 2023-10-19 | 2023-12-22 | 四川艾瑞维尔科技有限公司 | 一种兼容lvds与hcsl电平标准的驱动电路 |
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