一种超级AB类跨导放大器

本发明涉及放大器电路领域，特别是涉及一种超级ab类跨导放大器。

背景技术：

1、近年来，智能家居，移动通信等物联网设备体积小型化，功能复杂化的需求使得低功耗设计越来越受芯片设计者的重视并贯穿整个设计流程。跨导放大器作为数模混合电路与模拟电路中最为常见的模块之一，在物联网设备集成电路中有着广泛的应用，例如多级放大电路，缓冲电路，开关电容滤波电路。有源负载差分对提供的增益极其有限，折叠共源共栅跨导放大器相比于跨导放大器在增益与信号摆幅之间达到了良好的平衡。然而折叠共源共栅跨导放大器并不适合在低电源与低功耗的要求下工作。折叠部分的尾电流源限制了折叠共源共栅跨导放大器的转换速率，需要额外使用摆率提高电路来在动态时为输出节点提供大电流，这进一步增加了系统功耗并降低了增益与带宽。循环型折叠共源共栅跨导放大器的跨导，单位增益带宽(unit gain bandwidth，ugbw)、摆率(slew rate，sr)均得到了提高，但是电流镜同时也放大了静态电流，转换速率依然受到静态电流iq的限制，电流镜增加了输入对管漏极处的寄生电容，减少了相位裕度。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种超级ab类跨导放大器，可提高放大器的增益、带宽与稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种超级ab类跨导放大器，所述电路包括：输入级电路模块、自适应偏置电路模块、本地共模反馈电路模块和输出级电路模块；

4、所述自适应偏置电路模块、所述本地共模反馈电路模块和所述输出级电路模块均与所述输入级电路模块连接；

5、所述输入级电路模块用于获取输入信号；

6、所述自适应偏置电路模块用于根据所述输入信号提供自适应的偏置电流；

7、所述本地共模反馈电路模块用于对所述输入信号和所述偏置电流进行速率与增益的转换，得到转换数据；

8、所述输出级电路模块用于将所述转换数据进行输出。

9、可选地，所述电路还包括：翻转电压跟随器；

10、所述翻转电压跟随器分别与所述输入级电路模块和所述自适应偏置电路模块连接；

11、所述翻转电压跟随器用于对所述输入信号进行共模电平移位处理，并输入至所述自适应偏置电路模块。

12、可选地，所述输入级电路模块包括：晶体管m1、晶体管m2、晶体管m3和晶体管m4；

13、晶体管m1的栅极分别与输入电源的正极、翻转电压跟随器和晶体管m2的栅极连接；晶体管m1的源极分别与晶体管m2的源极、晶体管m3的源极和晶体管m4的源极连接；

14、晶体管m1的漏极、晶体管m2的漏极、晶体管m3的漏极、晶体管m4的漏极均与所述本地共模反馈电路模块连接；

15、晶体管m3的栅极和晶体管m4的栅极连接，并且晶体管m3的栅极和晶体管m4的栅极均与输入电源的负极连接。

16、可选地，所述本地共模反馈电路模块包括：晶体管m5、晶体管m6、晶体管m7和晶体管m8、电阻r1和电阻r2；

17、晶体管m5的漏极与电阻r1的一端连接，且晶体管m5的漏极与电阻r1的一端连接后，均分别与晶体管m1的漏极和晶体管m3的漏极连接；

18、晶体管m5的源极与晶体管m7的漏极连接；晶体管m5的栅极分别与电阻r1的另一端、晶体管m6的栅极、晶体管m7的栅极连接；

19、晶体管m7的源极接地；晶体管m7的栅极还与晶体管m8的栅极连接；晶体管m8的源极接地；

20、电阻r2的一端与电阻r1的另一端连接；电阻r2的另一端分别与晶体管m6的漏极、晶体管m2的漏极和晶体管m4的漏极连接；

21、晶体管m6的源极与晶体管m8的漏极连接；晶体管m8的源极接地。

22、可选地，所述输出级电路模块包括：晶体管m11、晶体管m12、晶体管m13、晶体管m14、晶体管m15和晶体管m16；

23、晶体管m11的源极与晶体管m4的漏极连接；晶体管m11的栅极与晶体管m12的栅极连接；晶体管m12的源极与晶体管m4的漏极连接；晶体管m12的漏极分别与输出电压和晶体管m14的漏极连接；

24、晶体管m11的漏极分别与晶体管m13的漏极、晶体管m13的栅极、晶体管m14的栅极、晶体管m15的栅极和晶体管m16的栅极连接；晶体管m13的栅极和晶体管m14的栅极连接；晶体管m15的栅极和晶体管m16的栅极连接；晶体管m14的漏极还与输出电压连接；

25、晶体管m13的源极与晶体管m15的漏极连接；晶体管m14的源极与晶体管m16的漏极连接。

26、可选地，所述自适应偏置电路模块包括：晶体管m17、晶体管m18、晶体管m19、晶体管m20、晶体管m21、电阻r3、电阻r4和有源负载差分对电路子模块；

27、晶体管m17的漏极分别与晶体管m1的源极、晶体管m2的源极、晶体管m3的源极和晶体管m4的源极连接；

28、晶体管m17的栅极分别与有源负载差分对电路子模块的输出端、晶体管m18的栅极、晶体管m19的栅极连接；

29、有源负载差分对电路子模块的正输入端与晶体管m2的源极连接；有源负载差分对电路子模块的负输入端分别与电阻r3的一端和电阻r4的一端连接；电阻r3的另一端与翻转电压跟随器连接；

30、电阻r4的另一端分别与晶体管m20的漏极和晶体管m21的源极连接；

31、晶体管m20的栅极分别与晶体管m21的栅极、晶体管m21的漏极、晶体管m19的漏极和晶体管m4的栅极连接；

32、晶体管m18的栅极还与晶体管m19的栅极连接；晶体管m18的漏极与翻转电压跟随器连接。

33、可选地，所述有源负载差分对电路子模块包括：晶体管m24、晶体管m25、晶体管m26、晶体管m27和晶体管m28；

34、晶体管m24的源极接地；晶体管m24的漏极分别与晶体管m25的源极和晶体管m26的源极连接；

35、晶体管m24的栅极作为输出端，并与晶体管m17的栅极连接；

36、晶体管m25的栅极作为正输入端；晶体管m26的栅极作为负输入端；

37、晶体管m25的漏极分别与晶体管m27的漏极、晶体管m27的栅极和晶体管m28的栅极连接；晶体管m27的栅极还与晶体管m28的栅极连接；

38、晶体管m26的漏极与晶体管m28漏极连接；

39、晶体管m27的源极与晶体管m28的源极连接。

40、可选地，所述翻转电压跟随器包括：晶体管m22和晶体管m23；

41、晶体管m23的栅极分别与晶体管m22的栅极和晶体管m22的漏极连接；晶体管m22的漏极还与晶体管m18的漏极连接；

42、晶体管m22的源极分别与晶体管m23的漏极和电阻r3的另一端连接。

43、可选地，所述电路还包括：晶体管m9和晶体管m10；

44、晶体管m9的源极接地；晶体管m10的源极接地；晶体管m9的漏极分别与晶体管m12的源极和晶体管m4的漏极连接；

45、晶体管m9的栅极和晶体管m10的栅极均与本地共模反馈电路模块连接；

46、晶体管m10的漏极与晶体管m1的漏极连接。

47、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

48、本发明公开一种超级ab类跨导放大器，是采用超级ab类折叠共源共栅跨导放大器电路，基于自适应偏置与本地共模反馈技术对传统循环型折叠共源共栅跨导放大器进行改进。针对循环型折叠共源共栅跨导放大器功耗较高的缺点，自适应偏置降低了输入级的静态功耗，并提高了共模抑制比。通过本地共模反馈电路解决了转换速率受静态电流限制的缺点，提高电流效率接近于1，同时进一步提高了放大器的增益，带宽与稳定性。