一种Rail-to-Rail增益恒定的放大器

摘要

本发明公开了一种基于动态偏置的Rail-to-Rail恒定增益放大电路，可工作于低供电电压下，当共模输入电压发生变化时电路能自适应的生成所需的动态偏置电压，使得本发明公开的放大器在全共模输入范围内具有恒定增益。本发明公开的基于动态偏置的Rail-to-Rail恒定增益放大电路由动态偏置生成电路、增益提高电路与衬底输入放大器组成。

主权项

一种恒定增益放大器电路结构，包括：在放大器中采用衬底输入的方式，将共模电压经过一定转换后作为输入对管的栅极偏置电压，从而实现Rail‑to‑Rail增益恒定；具体电路中包括动态偏置生成电路、增益提高电路与衬底输入放大电路三个组成部分；动态偏置生成电路由三个电阻R1、R2、R3与PMOS管M1组成，R1的一端接差分输入信号的同相端，另一端连接至R2的一端及M1的背栅，R2的另一端接差分输入信号的反相端，M1的源极接电源，M1的漏极连接至R3的一端及增益提高电路中两个PMOS管Mb1、Mb2的源极和背栅，M1的栅极接偏置电压Vb1，R3的另一端接地；增益提高电路由四个PMOS管Mb1、Mb2、Mc1、Mc2组成，Mb1的栅极和Mb2的栅极均连接至电源，Mc1的漏极、源极、背栅连接在一起并连接至Mb1的漏极以及衬底输入放大电路中PMOS管M4的栅极，Mc2的漏极、源极、背栅连接在一起并连接至Mb2的漏极以及衬底输入放大电路中PMOS管M5的栅极，Mc1的栅极接差分输入信号的同相输入端，Mc2的栅极接差分输入信号的反相输入端；衬底输入放大器由两个NMOS管M2、M3及三个PMOS管M4、M5、M6组成，M6的源极及背栅接电源，M6的栅极接偏置电压Vb2，M6的漏极连接至M4的源极和M5的源极，M4的背栅接差分输入信号的同相输入端，M5的背栅接差分输入信号的反相输入端，M4的漏极连接至M2的漏极并作为差分输出的反相端，M5的漏极连接至M3的漏极并作为差分输出的同相端，M2的栅极与M3的栅极相连并连接至偏置电压Vb3，M2的背栅及源极、M3的背栅及源极均接地。