适用于电源管理的高摆率PSRR增强型单级放大器

摘要

本发明公开了一种适用于电源管理的高摆率PSRR增强型单级放大器，所述放大器由第一至第十五PMOS晶体管M0、M1a、M1b、M2a、M2b、M13a、M13b、M14a、M14b、M5、M6、M7、M8、M9、M10以及第一至第十二NMOS晶体管M11a、M11b、M11c、M12a、M12b、M12c、M3a、M3b、M3c、M4a、M4b、M4c共二十七个MOS晶体管构成；选取第二至第五PMOS晶体管M1a、M1b、M2a和M2b作为信号输入端，分别输入差模信号Vin+和Vin-，经过第一撕裂差分输入级、摆率增强电流镜、最后经过PSRR增强级输出到Vout。本发明在低压低功耗同等面积和功耗条件下，提高放大器的摆率SR和增强PSRR，并具有较高的直流增益和带宽扩展特性。

主权项

一种适用于电源管理的高摆率PSRR增强型单级放大器，其特征在于，所述放大器由第一至第十五PMOS晶体管M0、M1a、M1b、M2a、M2b、M13a、M13b、M14a、M14b、M5、M6、M7、M8、M9、M10以及第一至第十二NMOS晶体管M11a、M11b、M11c、M12a、M12b、M12c、M3a、M3b、M3c、M4a、M4b、M4c共二十七个MOS晶体管构成；其中：第一、第八至第十一PMOS晶体管M0、M14a、M14b、M5、M6的源极共同接供电电源VDD；所有PMOS晶体管M0、M1a、M1b、M2a、M2b、M13a、M13b、M14a、M14b、M5、M6、M7、M8、M9、M10的衬底端接供电电源VDD；第一至第十二NMOS晶体管M11a、M11b、M11c、M11d、M12a、M12b、M12c、M12d、M3a、M3b、M3c、M4a、M4b、M4c的衬底接地GND；第七至第十二NMOS晶体管M3a、M3b、M3c、M4a、M4b、M4c的源极共同接地GND；第一、第八、第九PMOS晶体管M0、M14a、M14b的栅极接第一偏置电压Vb1；第一PMOS晶体管M0的漏极接第二至第五PMOS晶体管M1a、M1b、M2a、M2b的源极；第二至第三PMOS晶体管M1a、M1b的栅极接输入端Vp；第四至第五PMOS晶体管M2a、M2b的栅极接输入端Vn；第二PMOS晶体管M1a的漏极、第六NMOS晶体管M12c的源极共同接第十NMOS晶体管M4a的漏极；第四PMOS晶体管M2a的漏极、第三NMOS晶体管M11c的源极共同接第七NMOS晶体管M3a的漏极；第三PMOS晶体管M1b的漏极、第七至第九NMOS晶体管M3a、M3b、M3c的栅极共同接第二NMOS晶体管M11b的漏极；第五PMOS晶体管M2b的漏极、第十至第十二NMOS晶体管M4a、M4b、M4c的栅极共同接第五NMOS晶体管M12b的漏极；第一至第六NMOS晶体管M11a、M11b、M11c、M12a、M12b、M12c的栅极共同接第二偏置电压Vb3；第二NMOS晶体管M11b的源极接第九NMOS晶体管M3c的漏极；第一NMOS晶体管M11a的源极接第八NMOS晶体管M3b的漏极；第五NMOS晶体管M12b的源极接第十二NMOS晶体管M4c的漏极；第四NMOS晶体管M12a的源极接第十一NMOS晶体管M4b的漏极；第三NMOS晶体管M11c的漏极、第六PMOS晶体管M13a的漏极、第十四PMOS晶体管M9的漏极共同接第十三PMOS晶体管M8的栅极；第六NMOS晶体管M12c的漏极、第七PMOS晶体管M13b的漏极、第十五PMOS晶体管M10的漏极共同接第十二PMOS晶体管M7的栅极；第八PMOS晶体管M14a的漏极、第六PMOS晶体管M13a的源极共同接第一NMOS晶体管M11a的漏极；第九PMOS晶体管M14b的漏极、第七PMOS晶体管M13b的源极共同接第四NMOS晶体管M12a的漏极；第六、第七、第十四、第十五PMOS晶体管M13a、M13b、M9、M10的栅极共同接地二偏置电压Vb2；第十、第十一PMOS晶体管M5、M6的栅极共同接第十二PMOS晶体管M7的漏极和第十四PMOS晶体管M9的源极；第十PMOS晶体管M5的漏极接第十二PMOS晶体管M7的源极；第十一PMOS晶体管M6的漏极接第十三PMOS晶体管M8的源极；第十三PMOS晶体管M8的漏极、第十五PMOS晶体管M10的源极共同接输出端Vout；选取第二至第五PMOS晶体管M1a、M1b、M2a和M2b作为信号输入端，分别输入差模信号Vin+和Vin‑，经过包括第二至第五PMOS晶体管管M1a、M1b、M2a、M2b的第一撕裂差分输入级以及包括第二至第五PMOS管M1a、M1b、M2a、M2b与第一至第十二NMOS晶体管M11a、M11b、M11c、M12a、M12b、M12c、M3a、M3b、M3c、M4a、M4b、M4c的循环折叠共源共栅放大级，由NMOS晶体管M3a～M3c、M4a～M4c、M11a～M11c和M12a～M12c所构成的摆率增强电流镜、最后经过由PMOS晶体管M7～M10构成的PSRR增强环路输出到输出端Vout。