CN116470855B - 运算放大电路、运算放大器及线性电源 - Google Patents

运算放大电路、运算放大器及线性电源 Download PDF

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Abstract

本申请适用于电子电路技术领域，提供了一种运算放大电路、运算放大器及线性电源。运算放大电路中的控制模块用于接收第一参考电压、第二参考电压和目标电压，根据第一参考电压、第二参考电压和目标电压输出向第一箝位模块输出第一控制信号，向第二箝位模块输出第二控制信号，其中，目标电压为电压调整模块输出的电压；第一箝位模块用于根据第一控制信号向电压调整模块输出第一箝位电压；第二箝位模块用于根据第二控制信号向电压调整模块输出第二箝位电压；电压调整模块用于根据第一箝位电压和第二箝位电压调整目标电压。本申请实施例提供的运算放大电路解决了现有的运算放大器在生成负电压时存在的功耗较大以及失调的问题。

Description

运算放大电路、运算放大器及线性电源
技术领域
本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种运算放大电路、运算放大器及线性电源。
背景技术
在线性电源的实际应用中，经常会用到负电压，通常采用运算放大器生成负电压，且该负电压属于高压范围，因此当构成运算放大器的场效应管为低压场效应管（即场效应管的尺寸小）时，其存在耐压不够的问题。最传统的解决办法是将低压场效应管全部替换为高压场效应管（即场效应管的尺寸大），但这会导致运算放大器的面积过大，成本过高。目前现有技术中的运算放大器采用两个控制单元（控制单元由误差放大器构成）和两个电流镜来解决场效应管耐压不够的问题，但该电路结构导致运算放大器会产生较大的功耗，同时还会产生失调。
发明内容
本申请实施例提供了一种运算放大电路、运算放大器及线性电源，可以解决现有的运算放大器在生成负电压时存在的功耗较大以及失调的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种运算放大电路，包括控制模块、第一箝位模块、第二箝位模块和电压调整模块，所述第一箝位模块分别与所述控制模块和所述电压调整模块电连接，所述第二箝位模块分别与所述控制模块和所述电压调整模块电连接，所述控制模块与所述电压调整模块电连接；
所述控制模块用于接收第一参考电压、第二参考电压和目标电压，根据所述第一参考电压、所述第二参考电压和所述目标电压向所述第一箝位模块输出第一控制信号，向所述第二箝位模块输出第二控制信号，其中，所述目标电压为所述电压调整模块输出的电压；所述第一箝位模块用于根据所述第一控制信号向所述电压调整模块输出第一箝位电压；所述第二箝位模块用于根据所述第二控制信号向所述电压调整模块输出第二箝位电压；所述电压调整模块用于根据所述第一箝位电压和所述第二箝位电压调整所述目标电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制模块包括第一电阻、第二电阻和误差放大器，所述第一电阻的第一端用于接收所述第一参考电压，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述误差放大器的反相输入端电连接，所述误差放大器的正相输入端用于接收所述第二参考电压，所述第二电阻的第二端与所述电压调整模块电连接，用于接收所述目标电压，所述误差放大器的第一输出端与所述第一箝位模块电连接，所述误差放大器的第二输出端与所述第二箝位模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一箝位模块包括第一电流源和第一场效应管，所述第一电流源的第一端用于接收第一电源电压，所述第一电流源的第二端分别与所述第一场效应管的源极和所述电压调整模块电连接，所述第一场效应管的栅极与所述控制模块电连接，所述第一场效应管的漏极用于接地。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二箝位模块包括电压输出单元、箝位单元和电流源单元，所述电压输出单元分别与所述控制模块和所述箝位单元电连接，所述箝位单元分别与所述电流源单元和所述电压调整模块电连接；
所述电压输出单元用于接收所述第二控制信号，根据所述第二控制信号向所述箝位单元输出第一电压；所述箝位单元用于接收第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压向所述电压调整模块输出所述第二箝位电压；所述电流源单元作为所述运算放大电路的有源负载。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电压输出单元包括第二场效应管，所述第二场效应管的栅极与所述控制模块电连接，所述第二场效应管的漏极用于接收第一电源电压，所述第二场效应管的源极与所述箝位单元电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述箝位单元包括第三场效应管和第四场效应管，所述第三场效应管的源极与所述电压输出单元电连接，所述第三场效应管的栅极用于接地，所述第三场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极电连接，所述第四场效应管的栅极用于接收所述第二电压，所述第四场效应管的源极分别与所述电流源单元和所述电压调整模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流源单元包括第二电流源，所述第二电流源的第一端分别与所述箝位单元和所述电压调整模块电连接，所述第二电流源的第二端用于接收第二电源电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电压调整模块包括第五场效应管和第六场效应管，所述第五场效应管的栅极与所述第一箝位模块电连接，所述第五场效应管的源极用于接收第一电源电压，所述第五场效应管的漏极分别与所述第六场效应管的漏极和所述控制模块电连接，所述第六场效应管的栅极与所述第二箝位模块电连接，所述第六场效应管的源极用于接收第二电源电压。
第二方面，本申请实施例提供了一种运算放大器，包括第一方面任一项所述的运算放大电路。
第三方面，本申请实施例提供了一种线性电源，包括第二方面所述的运算放大器。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本申请实施例提供了一种运算放大电路，包括控制模块、第一箝位模块、第二箝位模块和电压调整模块。第一箝位模块分别与控制模块和电压调整模块电连接，第二箝位模块分别与控制模块和电压调整模块电连接，控制模块与电压调整模块电连接。
控制模块用于接收第一参考电压、第二参考电压和目标电压，根据第一参考电压、第二参考电压和目标电压向第一箝位模块输出第一控制信号，向第二箝位模块输出第二控制信号，其中，目标电压为电压调整模块输出的电压。第一箝位模块用于根据第一控制信号向电压调整模块输出第一箝位电压。第二箝位模块用于根据第二控制信号向电压调整模块输出第二箝位电压。电压调整模块用于根据第一箝位电压和第二箝位电压调整目标电压。
本申请实施例提供的运算放大电路在电路结构上仅采用了一个控制模块，相比于现有技术中采用两个控制单元的电路结构，大大降低了电路的功耗。同时本申请采用第一箝位模块、第二箝位模块和电压调整模块代替了现有技术中的两个电流镜，避免了电流镜带来的失调问题。因此，本申请实施例提供的运算放大电路具有功耗小的优点且能有效抑制失调。
综上，本申请实施例提供的运算放大电路解决了现有的运算放大器在生成负电压时存在的功耗较大以及失调的问题。
可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是隔离型NMOS（n-metal-oxide-semiconductor，n型金属-氧化物-半导体）场效应管的结构示意图；
图2是隔离型PMOS（positive channel Metal Oxide Semiconductor，正沟道金属氧化物半导体）场效应管的结构示意图；
图3是本申请一实施例提供的运算放大电路的原理框图；
图4是本申请另一实施例提供的运算放大电路的原理框图；
图5是本申请一实施例提供的运算放大电路的电路连接示意图。
图中：10、控制模块；20、第一箝位模块；30、第二箝位模块；301、电压输出单元；302、箝位单元；303、电流源单元；40、电压调整模块。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
在线性电源的实际应用中，比如应用于显示装置，显示装置中的驱动部分需要采用负电压，且该负电压属于高压范围，因此需要一种生成负电压的电路。通常采用运算放大器生成负电压，又由于运算放大器在制作过程中其衬底P-SUB（P-SUBSTRATE，P型衬底）是需要接零电位的，因此当构成运算放大器的场效应管为低压场效应管时，其存在耐压不够的问题。下面以图1和图2为例说明场效应管耐压不够的问题。
首先以隔离型NMOS场效应管MN0为例进行说明。隔离型NMOS场效应管MN0为低压场效应管（即隔离型NMOS场效应管MN0的尺寸小），具体结构如图1所示。图1中所示的二极管Dn0和Dn1均为寄生二极管，其耐压均为5V，衬底P-SUB为运算放大器的衬底，接零电位，端子NBL-ISO（N Buried Layer-ISOLATION，N埋层隔离）为N埋层隔离端子，接1.8-5V的电压，因此，二极管Dn1是安全的。衬底B为隔离型NMOS场效应管MN0的实际衬底，与源极S连接，隔离型NMOS场效应管MN0的漏极D接负电压，假如该负电压为-15V，那么隔离型NMOS场效应管MN0的源极S和衬底B所接电压应小于-15V，假如为-18V，则导致二极管Dn0被击穿，上述即为隔离型NMOS场效应管MN0耐压不够的原因。
其次以隔离型PMOS场效应管MP0为例进行说明。隔离型PMOS场效应管MP0为低压场效应管（即隔离型PMOS场效应管MP0的尺寸小），具体结构如图1所示。图1中所示的二极管Dp0、Dp1和Dp2均为寄生二极管，其耐压均为5V，衬底P-SUB为运算放大器的衬底，接零电位，端子NBL-ISO接1.8-5V的电压，因此，二极管Dp2是安全的。端子SHP-ISO（SHALOW-P-ISOLATION，P型浅注入隔离）为P型浅注入隔离端子，接零电位，因此二极管Dp1是安全的。衬底B为隔离型PMOS场效应管MP0的实际衬底，与源极S连接，隔离型PMOS场效应管MP0的漏极D接负电压，假如该负电压为-15V，隔离型PMOS场效应管MP0的源极S和衬底B所接电压应大于-15V，假如隔离型PMOS场效应管MP0的源极S和衬底B所接电压为1.8-5V，则二极管Dp0也是安全的，假如隔离型PMOS场效应管MP0的源极S和衬底B所接电压的绝对值超过了5V，则导致二极管Dp0被击穿，上述即为隔离型PMOS场效应管MP0耐压不够的原因。
传统的解决办法是将运算放大器中的低压场效应管全部换为高压场效应管，但这会导致运算放大器的面积过大，成本过高。目前现有技术中的运算放大器采用两个控制单元和两个电流镜来解决场效应管耐压不够的问题。运算放大器中的控制单元由误差放大器构成。由于该电路结构采用了两个控制单元，导致运算放大器会产生较大的功耗。同时又由于运算放大器输出的负电压变化比较大，导致电流镜失衡，进而导致运算放大器产生失调。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种运算放大电路，如图3所示，运算放大电路包括控制模块10、第一箝位模块20、第二箝位模块30和电压调整模块40。第一箝位模块20分别与控制模块10和电压调整模块40电连接，第二箝位模块30分别与控制模块10和电压调整模块40电连接，控制模块10与电压调整模块40电连接。
具体的，控制模块10用于接收第一参考电压、第二参考电压和目标电压，根据第一参考电压、第二参考电压和目标电压向第一箝位模块20输出第一控制信号，向第二箝位模块30输出第二控制信号，其中，目标电压为电压调整模块40输出的电压。第一箝位模块20用于根据第一控制信号向电压调整模块40输出第一箝位电压。第二箝位模块30用于根据第二控制信号向电压调整模块40输出第二箝位电压。电压调整模块40用于根据第一箝位电压和第二箝位电压调整目标电压，其中目标电压为负电压，且该负电压属于高压范围。
本申请实施例提供的运算放大电路在电路结构上仅采用了一个控制模块10，相比于现有技术中采用两个控制单元的电路结构，大大降低了电路的功耗。同时本申请采用第一箝位模块20、第二箝位模块30和电压调整模块40代替了现有技术中的两个电流镜，避免了电流镜带来的失调问题。因此，本申请实施例提供的运算放大电路具有功耗小的优点且能有效抑制失调。
综上，本申请实施例提供的运算放大电路解决了现有的运算放大器在生成负电压时存在的功耗较大以及失调的问题。
示例性的，第一控制信号和第二控制信号均为电压信号。
示例性的，第一参考电压和第二参考电压可由基准电压生成电路生成，本申请对此不作限定。
如图4所示，第二箝位模块30包括电压输出单元301、箝位单元302和电流源单元303，电压输出单元301分别与控制模块10和箝位单元302电连接，箝位单元302分别与电流源单元303和电压调整模块40电连接。
具体的，电压输出单元301用于接收第二控制信号，根据第二控制信号向箝位单元302输出第一电压。箝位单元302用于接收第二电压，根据第一电压和第二电压向电压调整模块40输出第二箝位电压。电流源单元303作为运算放大电路的有源负载。
如图5所示，控制模块10包括第一电阻R1、第二电阻R2和误差放大器OP。第一电阻R1的第一端用于接收第一参考电压VREF1，第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端和误差放大器OP的反相输入端电连接，误差放大器OP的正相输入端用于接收第二参考电压VREF2，第二电阻R2的第二端与电压调整模块40电连接，用于接收目标电压VOUT，误差放大器OP的第一输出端与第一箝位模块20电连接，用于输出第一控制信号C1，误差放大器OP的第二输出端与第二箝位模块30电连接，用于输出第二控制信号C2。需要说明的是，误差放大器OP为低压运算放大器。
具体的，根据运算放大器的“虚短”和“虚断”，可以得出目标电压VOUT=VREF2(1+R2/R1)-R2/R1·VREF1。误差放大器OP根据第二参考电压VREF2和取样后的目标电压VOUT输出第一控制信号C1和第二控制信号C2，并将第一控制信号C1传输至第一箝位模块20，将第二控制信号C2传输至第二箝位模块30。本申请仅采用一个误差放大器作为控制部分，相比于现有技术中采用两个误差放大器的电路结构，大大降低了电路的功耗。因此，本申请实施例提供的运算放大电路具有功耗小的优点。
需要说明的是，控制模块10也可由实现其功能的其他模块替换，不限于此。
如图5所示，第一箝位模块20包括第一电流源I1和第一场效应管M1，第一电流源I1的第一端用于接收第一电源电压VCC，第一电流源I1的第二端分别与第一场效应管M1的源极和电压调整模块40电连接，第一场效应管M1的栅极与控制模块10电连接，第一场效应管M1的漏极用于接地。其中第一电流源I1作为运算放大电路的有源负载。第一电源电压VCC由低压域电源提供，一般为1.8-5V。根据图5可知，第一场效应管M1的栅极与误差放大器OP的第一输出端电连接。
具体的，第一场效应管M1的栅极用于接收第一控制信号C1，由于误差放大器OP为低压运算放大器，则误差放大器OP输出的第一控制信号C1为低压信号，满足第一场效应管M1的导通条件，第一场效应管M1导通，并向电压调整模块40输出第一箝位电压Vr1。假设第一控制信号C1的电压为VC1，则Vr1=VC1+VGS1，其中VGS1为第一场效应管M1栅源之间的电压。由于第一控制信号C1为低压信号，因此第一箝位电压Vr1也为低压信号，且第一箝位电压Vr1小于第一电源电压VCC。
示例性的，第一场效应管M1为低压隔离型PMOS场效应管。需要说明的是，第一场效应管M1的其他端子的连接情况请参照图2，此处不再赘述。
示例性的，第一电流源I1由场效应管构成。
需要说明的是，第一箝位模块20也可由实现其功能的其他模块替换，不限于此。
如图5所示，电压输出单元301包括第二场效应管M2，第二场效应管M2的栅极与控制模块10电连接，第二场效应管M2的漏极用于接收第一电源电压VCC，第二场效应管M2的源极与箝位单元302电连接。根据图5可知，第二场效应管M2的栅极与误差放大器OP的第二输出端电连接。
具体的，第二场效应管M2的栅极用于接收第二控制信号C2，由于误差放大器OP为低压运算放大器，则误差放大器OP输出的第二控制信号C2为低压信号，满足第二场效应管M2的导通条件，第二场效应管M2导通并向箝位单元302输出第一电压V1。
示例性的，第二场效应管M2为低压隔离型NMOS场效应管。需要说明的是，第二场效应管M2的其他端子的连接情况请参照图1，此处不再赘述。
需要说明的是，电压输出单元301也可由实现其功能的其他单元替换，不限于此。
如图5所示，箝位单元302包括第三场效应管M3和第四场效应管M4，第三场效应管M3的源极与电压输出单元301电连接，第三场效应管M3的栅极用于接地，第三场效应管M3的漏极与第四场效应管M4的漏极电连接，第四场效应管M4的栅极用于接收第二电压V2，第四场效应管M4的源极分别与电流源单元303和电压调整模块40电连接。根据图5可知，第三场效应管M3的源极与第二场效应管M2的源极电连接，用于接收第一电压V1。
具体的，第三场效应管M3的栅极接地，满足第三场效应管M3的导通条件，因此第三场效应管M3导通。第四场效应管M4的栅极用于接收第二电压V2，V2=5+VDD，第四场效应管M4的源极通过电流源单元303接收第二电源电压VDD，满足第四场效应管M4的导通条件，因此第四场效应管M4导通，并输出第二箝位电压Vr2，得出Vr2=V2-VGS4=5+VDD-VGS4，其中VGS4为第四场效应管M4栅源之间的电压。
示例性的，第三场效应管M3为高压隔离型PMOS场效应管，即隔离型PMOS场效应管的寄生二极管可以耐高压。需要说明的是，第三场效应管M3的其他端子的连接情况请参照图2，此处不再赘述。
示例性的，第四场效应管M4为高压隔离型NMOS场效应管，即隔离型NMOS场效应管的寄生二极管可以耐高压。需要说明的是，第四场效应管M4的其他端子的连接情况请参照图1，此处不再赘述。
需要说明的是，箝位单元302也可由实现其功能的其他单元替换，不限于此。
如图5所示，电流源单元303包括第二电流源I2，第二电流源I2的第一端分别与箝位单元302和电压调整模块40电连接，第二电流源I2的第二端用于接收第二电源电压VDD。根据图5可知，第二电流源I2的第一端分别与第四场效应管M4的源极和电压调整模块40电连接。其中第二电流源I2作为运算放大电路的有源负载。
示例性的，第二电源电压VDD由DC-DC（Direct Current-Direct Current，直流-直流）开关电源提供，其为小于目标电压VOUT的负电压。
示例性的，第二电流源I2由场效应管构成。
需要说明的是，电流源单元303也可由实现其功能的其他单元替换，不限于此。
如图5所示，电压调整模块40包括第五场效应管M5和第六场效应管M6，第五场效应管M5的栅极与第一箝位模块20电连接，第五场效应管的源极用于接收第一电源电压VCC，第五场效应管M5的漏极分别与第六场效应管M6的漏极和控制模块10电连接，第六场效应管M6的栅极与第二箝位模块30电连接，第六场效应管M6的源极用于接收第二电源电压VDD。根据图5可知，第五场效应管M5的栅极分别与第一电流源I1的第二端和第一场效应管M1的源极电连接。第五场效应管M5的漏极分别与第六场效应管M6的漏极和第二电阻R2的第二端电连接。第六场效应管M6的栅极分别与第四场效应管M4的源极和第二电流源I2的第一端电连接。
具体的，由上文可知，第一箝位电压Vr1=VC1+VGS1，且小于第一电源电压VCC，其中VGS1为第一场效应管M1栅源之间的电压，满足第五场效应管M5的导通条件，第五场效应管M5导通。第二箝位电压Vr2=5+VDD-VGS4，其中VGS4为第四场效应管M4栅源之间的电压，满足第六场效应管M6的导通条件，第六场效应管M6也导通，并输出目标电压VOUT。通过控制第五场效应管M5和第六场效应管M6的导通程度，可以调整目标电压VOUT，使目标电压VOUT维持稳定。
本申请通过第一箝位模块20、第二箝位模块30和电压调整模块40代替了现有技术中的电流镜，避免了电流镜带来的失调问题。因此，本申请提供的运算放大电路能有效抑制失调。
示例性的，第五场效应管M5为高压隔离型PMOS场效应管，即隔离型PMOS场效应管的寄生二极管可以耐高压。需要说明的是，第五场效应管M5的其他端子的连接情况请参照图2，此处不再赘述。
第六场效应管M6为高压隔离型NMOS场效应管，即隔离型NMOS场效应管的寄生二极管可以耐高压。需要说明的是，第六场效应管M6的其他端子的连接情况请参照图1，此处不再赘述。
需要说明的是，电压调整模块40也可由实现其功能的其他模块替换，不限于此。
为了是本申请表达的更清楚，下面结合图5再次对运算放大电路的工作原理进行介绍。
误差放大器OP根据第二参考电压VREF2和取样后的目标电压VOUT输出第一控制信号C1和第二控制信号C2，其中第一控制信号C1为低压信号，满足第一场效应管M1的导通条件，第一场效应管M1导通并输出第一箝位电压Vr1，第二控制信号C2为低压信号，满足第二场效应管M2的导通条件，第二场效应管M2导通并输出第一电压V1。第三场效应管M3的栅极接地，满足第三场效应管M3的导通条件，第三场效应管M3导通。第四场效应管M4的栅极接收第二电压V2，V2=5+VDD，第四场效应管M4的源极通过电流源单元303接收第二电源电压VDD，满足第四场效应管M4的导通条件，第四场效应管M4导通并输出第二箝位电压Vr2。
第一箝位电压Vr1=VC1+VGS1，且小于第一电源电压VCC，其中VGS1为第一场效应管M1栅源之间的电压，满足第五场效应管M5的导通条件，第五场效应管M5导通。第二箝位电压Vr2=5+VDD-VGS4，其中VGS4为第四场效应管M4栅源之间的电压，满足第六场效应管M6的导通条件，第六场效应管M6导通，并输出目标电压VOUT，通过控制第五场效应管M5和第六场效应管M6的导通程度，可以调整目标电压VOUT，使目标电压VOUT维持稳定。其中第一场效应管M1和第二场效应管M2为低压场效应管，第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6为高压场效应管。由上可知，运算放大电路中的场效应管均是安全的，不存在耐压问题。需要说明的是，第三场效应管M3和第四场效应管M4的尺寸小于第五场效应管M5和第六场效应管M6的尺寸，第三场效应管M3和第四场效应管M4用于将低压部分（误差放大器OP、第一电流源I1、第一场效应管M1和第二场效应管M2）和高压部分（第五场效应管M5和第六场效应管M6）隔开。
本申请实施例提供的运算放大电路仅采用一个误差放大器，相比于现有技术中采用两个误差放大器的电路结构，大大降低了电路的功耗。因此，本申请实施例提供的运算放大电路具有功耗小的优点。
同时，本申请实施例提供的运算放大电路通过第一箝位模块20、第二箝位模块30和电压调整模块40代替了现有技术中的电流镜，避免了电流镜带来的失调问题。因此，本申请提供的运算放大电路能有效抑制失调。
综上，本申请实施例提供的运算放大电路解决了现有的运算放大器在生成负电压时存在的功耗较大以及失调的问题。
本申请实施例还提供了一种运算放大器，包括上述所述的运算放大电路。由于运算放大器包括上述所述的运算放大电路，因此运算放大电路中的控制模块用于接收第一参考电压、第二参考电压和目标电压，根据第一参考电压、第二参考电压和目标电压输出第一控制信号和第二控制信号，并将第一控制信号传输至第一箝位模块，将第二控制信号传输至第二箝位模块，其中目标电压为电压调整模块输出的电压。第一箝位模块用于根据第一控制信号向电压调整模块输出第一箝位电压。第二箝位模块用于根据第二控制信号向电压调整模块输出第二箝位电压。电压调整模块用于根据第一箝位电压和第二箝位电压调整目标电压。上述所述的运算放大电路在电路结构上仅采用了一个控制模块，相比于现有技术中采用两个控制单元的电路结构，大大降低了电路的功耗。同时上述所述的运算放大电路采用第一箝位模块、第二箝位模块和电压调整模块代替了现有技术中的两个电流镜，避免了电流镜带来的失调问题。因此，本申请实施例提供的运算放大器具有功耗小的优点且能有效抑制失调。
本申请实施例还提供了一种线性电源，包括上述所述的运算放大器。本申请实施例提供的线性电源具有功耗小的优点且能有效抑制失调。具体工作原理请参照上述所述运算放大器工作原理的描述，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种运算放大电路，其特征在于，包括控制模块、第一箝位模块、第二箝位模块和电压调整模块，所述第一箝位模块分别与所述控制模块和所述电压调整模块电连接，所述第二箝位模块分别与所述控制模块和所述电压调整模块电连接，所述控制模块与所述电压调整模块电连接；
所述控制模块用于接收第一参考电压、第二参考电压和目标电压，根据所述第一参考电压、所述第二参考电压和所述目标电压向所述第一箝位模块输出第一控制信号，向所述第二箝位模块输出第二控制信号，其中，所述目标电压为所述电压调整模块输出的电压；所述第一箝位模块用于根据所述第一控制信号向所述电压调整模块输出第一箝位电压；所述第二箝位模块用于根据所述第二控制信号向所述电压调整模块输出第二箝位电压；所述电压调整模块用于根据所述第一箝位电压和所述第二箝位电压调整所述目标电压；
所述第二箝位模块包括电压输出单元、箝位单元和电流源单元，所述电压输出单元分别与所述控制模块和所述箝位单元电连接，所述箝位单元分别与所述电流源单元和所述电压调整模块电连接；
所述电压输出单元用于接收所述第二控制信号，根据所述第二控制信号向所述箝位单元输出第一电压；所述箝位单元用于接收第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压向所述电压调整模块输出所述第二箝位电压；所述电流源单元作为所述运算放大电路的有源负载。
2.根据权利要求1所述的运算放大电路，其特征在于，所述控制模块包括第一电阻、第二电阻和误差放大器，所述第一电阻的第一端用于接收所述第一参考电压，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述误差放大器的反相输入端电连接，所述误差放大器的正相输入端用于接收所述第二参考电压，所述第二电阻的第二端与所述电压调整模块电连接，用于接收所述目标电压，所述误差放大器的第一输出端与所述第一箝位模块电连接，所述误差放大器的第二输出端与所述第二箝位模块电连接。
3.根据权利要求1所述的运算放大电路，其特征在于，所述第一箝位模块包括第一电流源和第一场效应管，所述第一电流源的第一端用于接收第一电源电压，所述第一电流源的第二端分别与所述第一场效应管的源极和所述电压调整模块电连接，所述第一场效应管的栅极与所述控制模块电连接，所述第一场效应管的漏极用于接地。
4.根据权利要求1所述的运算放大电路，其特征在于，所述电压输出单元包括第二场效应管，所述第二场效应管的栅极与所述控制模块电连接，所述第二场效应管的漏极用于接收第一电源电压，所述第二场效应管的源极与所述箝位单元电连接。
5.根据权利要求1所述的运算放大电路，其特征在于，所述箝位单元包括第三场效应管和第四场效应管，所述第三场效应管的源极与所述电压输出单元电连接，所述第三场效应管的栅极用于接地，所述第三场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极电连接，所述第四场效应管的栅极用于接收所述第二电压，所述第四场效应管的源极分别与所述电流源单元和所述电压调整模块电连接。
6.根据权利要求1所述的运算放大电路，其特征在于，所述电流源单元包括第二电流源，所述第二电流源的第一端分别与所述箝位单元和所述电压调整模块电连接，所述第二电流源的第二端用于接收第二电源电压。
7.根据权利要求1所述的运算放大电路，其特征在于，所述电压调整模块包括第五场效应管和第六场效应管，所述第五场效应管的栅极与所述第一箝位模块电连接，所述第五场效应管的源极用于接收第一电源电压，所述第五场效应管的漏极分别与所述第六场效应管的漏极和所述控制模块电连接，所述第六场效应管的栅极与所述第二箝位模块电连接，所述第六场效应管的源极用于接收第二电源电压。
8.一种运算放大器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的运算放大电路。
9.一种线性电源，其特征在于，包括权利要求8所述的运算放大器。
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