專(zhuān)利名稱(chēng)：輸出級(jí)電路、功率放大電路及電信號(hào)的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)，更具體地，涉及一種功率放大器的輸出級(jí)電路及電信號(hào)的處理方法。

背景技術(shù)：
在模擬集成電路的某些應(yīng)用中，對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)能力的要求會(huì)比較高，例如音頻應(yīng)用中的揚(yáng)聲器、耳機(jī)的驅(qū)動(dòng)，負(fù)載電阻只有幾十甚至幾個(gè)歐姆，驅(qū)動(dòng)電路需要提供幾十甚至幾百毫安的輸出電流，同時(shí)又要求保證輸出具有足夠低的線(xiàn)性失真，而隨著現(xiàn)在越來(lái)越多在手持設(shè)備上的應(yīng)用，更是要求電路具有很低的靜態(tài)功耗。
目前使用的輸出放大器有A類(lèi)，B類(lèi)以及AB類(lèi)三種結(jié)構(gòu)，下面介紹一種傳統(tǒng)的AB類(lèi)功率放大器的輸出結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，P型放大器321與PMOS(P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)驅(qū)動(dòng)晶體管(簡(jiǎn)稱(chēng)P型驅(qū)動(dòng)管)327組成電壓跟隨器結(jié)構(gòu)其中P型放大器321的輸出端與P型驅(qū)動(dòng)管327的柵極相連，P型放大器321的同相輸入端和P型驅(qū)動(dòng)管327的漏極連接于電壓跟隨器結(jié)構(gòu)的輸出端302，P型放大器321的負(fù)相輸入端與電壓跟隨器的輸入端301相連，P型驅(qū)動(dòng)管327的源極與電壓源103相連；同樣，N型放大器311與NMOS(N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)驅(qū)動(dòng)晶體管(簡(jiǎn)稱(chēng)N型驅(qū)動(dòng)管)317也組成電壓跟隨器結(jié)構(gòu)其中N型放大器311的輸出端與N型驅(qū)動(dòng)管317的柵極相連，N型放大器311的同相輸入端和N型驅(qū)動(dòng)管317的漏極連接于電壓跟隨起結(jié)構(gòu)的輸出端302，N型放大器311的負(fù)相輸入端與電壓跟隨起的輸入端301相連，N型驅(qū)動(dòng)管317的源極與接地端100相連。整個(gè)電路是由兩個(gè)工作在不同電壓輸入范圍的電壓跟隨器電路構(gòu)成的，輸出電壓與輸入電壓相等。
其中P型放大器321如圖2所示由第七PMOS管412和第八PMOS管413構(gòu)成的電流鏡為由第七NMOS管410和第八NMOS管411構(gòu)成的差分結(jié)構(gòu)的負(fù)載，第七PMOS管412的源極和第八PMOS管413的源極連接于電壓源103，第七NMOS管410的源極和第八NMOS管411的源極與第一偏置電流源403連接于節(jié)點(diǎn)422，第一偏置電流源403的另一端與公共地端100相連，第七PMOS管412的柵極和第八PMOS管413的柵極與第七NMOS管410的漏極連接于節(jié)點(diǎn)426，第七NMOS管410的柵極與P型放大器321的同相輸入端420相連，第八NMOS管411的柵極與P型放大器321的反相輸入端421相連，第八PMOS管413的漏極和第八NMOS管411的漏極與P型放大器321的輸出端421相連。
該P(yáng)型放大器321為帶有源負(fù)載(第七PMOS管412和第八PMOS管413構(gòu)成的電流鏡)的差動(dòng)對(duì)，它將同相輸入端420和反相輸入端421的差動(dòng)輸入信號(hào)經(jīng)由第七NMOS管410和第八NMOS管411轉(zhuǎn)化傳遞給有源電流鏡后，由該電流鏡將差動(dòng)輸入轉(zhuǎn)換為P型放大器321輸出端443的單端輸出。
其中N型放大器311如圖3所示由第九NMOS管432和第十NMOS管433構(gòu)成的電流鏡為由第九PMOS管430和第十PMOS管431構(gòu)成的差分結(jié)構(gòu)的負(fù)載，第九NMOS管432和第十NMOS管433的源極連接于公共地端100，第九PMOS管430和第十PMOS管431的源極與第二偏置電流源404連接于節(jié)點(diǎn)442，第二偏置電流源404的另一端與電壓源103相連，第九NMOS管432的柵極和第十NMOS管433的柵極與第九PMOS管430的漏極連接于節(jié)點(diǎn)446，第九PMOS管430的柵極與N型放大器311的同相輸入端440相連，第十PMOS管431的柵極與N型放大器311的反相輸入端441相連，第十NMOS管433的漏極和第十PMOS管431的漏極與N型放大器311的輸出端443相連。
該N型放大器311為帶有源負(fù)載(第九NMOS管432和第十NMOS管433構(gòu)成的電流鏡)的差動(dòng)對(duì)，它將同相輸入端440和反相輸入端411的差動(dòng)輸入信號(hào)經(jīng)由第九PMOS管430和第十PMOS管431轉(zhuǎn)化傳遞給有源電流鏡后，由該電流鏡將差動(dòng)輸入轉(zhuǎn)換為N型放大器311輸出端443的單端輸出。
由放大器的結(jié)構(gòu)可知，N型放大器311和P型放大器321的信號(hào)輸入范圍是有限但互補(bǔ)的，當(dāng)輸入電壓比較接近電源(即電壓源103)電壓時(shí)，P型放大器312和P型驅(qū)動(dòng)管327組成的電壓跟隨器單獨(dú)工作，當(dāng)輸入電壓比較接近地時(shí)，N型放大器311和N型驅(qū)動(dòng)管317組成的電壓跟隨器單獨(dú)工作，而輸入電壓接近中間電平時(shí)，則兩個(gè)電壓跟隨器都可以工作，這樣就可以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)可適用于較大的電壓輸入輸出范圍。
由于流過(guò)P型驅(qū)動(dòng)管327和N型驅(qū)動(dòng)管317的電流分別與放大器321和311的輸出電壓及它們自身的尺寸(寬長(zhǎng)比)有關(guān)，通過(guò)增大驅(qū)動(dòng)管327和317的尺寸，該輸出級(jí)電路就可以提供很大的輸出驅(qū)動(dòng)電流。
電路處于靜態(tài)時(shí)，也就是電路上電，但是沒(méi)有對(duì)負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，放大器321中的差分結(jié)構(gòu)管第七NMOS管410和第八NMOS管411處于飽和工作狀態(tài)，由于整個(gè)電路的對(duì)稱(chēng)性，節(jié)點(diǎn)423處的電壓V423等于節(jié)點(diǎn)426處的電壓V426，所以有第八PMOS管413的柵極電壓與P型驅(qū)動(dòng)管327的柵極電壓相等，而第八PMOS管413和P型驅(qū)動(dòng)管327的源極電壓均為電壓源103的電壓，所以它們的柵源電壓(柵極與源極的電壓差)相等，由工作在飽和區(qū)的MOS管的電流公式可知，流經(jīng)它們的電流之比為它們的寬長(zhǎng)比之比。
同樣由于電路的對(duì)稱(chēng)性，流經(jīng)第八PMOS管413的電流為第一偏置電流源403提供的電流的一半，設(shè)第一偏置電流源403提供的電流為I0，則流經(jīng)第八PMOS管413的電流為

所以流經(jīng)P型驅(qū)動(dòng)管327的電流IP327為 其中，(W/L)327為P型驅(qū)動(dòng)管327的寬長(zhǎng)比，(W/L)413為第八PMOS管413的寬長(zhǎng)比。
由電路的對(duì)稱(chēng)性要求，P型放大器321中的第一偏置電流源403與N型放大器311中的第二偏置電流源404所提供的電流大小相等，所以，基于與上面所述同樣的原因，流經(jīng)N型驅(qū)動(dòng)管317的電流IN317為 其中(W/L)317為N型驅(qū)動(dòng)管317的寬長(zhǎng)比，(W/L)433為第十NMOS管433的寬長(zhǎng)比。
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇各MOS管的尺寸，使得 從而輸出級(jí)的靜態(tài)電流為

亦即
所以，當(dāng)要滿(mǎn)足大驅(qū)動(dòng)電流的要求而增加驅(qū)動(dòng)管尺寸時(shí)，電路的靜態(tài)工作電流會(huì)較大，從而導(dǎo)致靜態(tài)功耗大。
如果圖1所示電路的工作電壓范圍只在P型放大器321的輸入電壓范圍內(nèi)就滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)要求，那么，下半邊電路，即由N型放大器311和N型驅(qū)動(dòng)管327組成的電壓跟隨結(jié)構(gòu)可由一個(gè)偏置電流源替代，如圖4所示，此偏置電流源給電路提供一個(gè)靜態(tài)時(shí)的直流偏置，此時(shí)電路相當(dāng)于一個(gè)A類(lèi)輸出級(jí)電路。
在這種情況下，圖4中的偏置電流源一端接地，另一端接電路的輸出端，其電流大小即上半部分電路靜態(tài)時(shí)的電流大小，為
當(dāng)然，如果圖1所示電路的工作電壓范圍只在N型放大器311的輸入電壓范圍內(nèi)就滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)要求，那么上半部分電路也可由一偏置電流源替代，原理相同。
同樣，這種采用了偏置電流源的電路當(dāng)要滿(mǎn)足大驅(qū)動(dòng)電流的要求而增加驅(qū)動(dòng)管尺寸時(shí)，電路的靜態(tài)工作電流也會(huì)較大，從而導(dǎo)致靜態(tài)功耗大。
這個(gè)問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面 1、靜態(tài)工作電流絕對(duì)值較大。這主要是由于為了能夠提供足夠的輸出驅(qū)動(dòng)電流，輸出驅(qū)動(dòng)管尺寸通常都設(shè)計(jì)非常大，造成即使放大器中的偏置電流I0很小，驅(qū)動(dòng)管中仍然會(huì)有較大的靜態(tài)工作電流。
2、靜態(tài)工作電流對(duì)輸入失調(diào)電壓敏感。由于電壓跟隨器電路的開(kāi)環(huán)增益通常很大，因此輸出驅(qū)動(dòng)管電流對(duì)輸入電壓的變化非常敏感，因?yàn)轵?qū)動(dòng)管電流直接受控于放大器電路的輸出電壓，而該電壓等于放大器電路的增益與輸入差分電壓的乘積。這樣，當(dāng)電壓跟隨器(或放大器)電路存在輸入失調(diào)電壓時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)管的靜態(tài)工作電流則可能會(huì)有較大的變化，甚至可能使靜態(tài)功耗成倍增加。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種輸出級(jí)電路，在滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)能力要求時(shí)減小靜態(tài)功耗。
本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種輸出級(jí)電路，包括 第一運(yùn)算放大器，用于接收第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)，將所述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大處理并輸出差分處理結(jié)果； 第一節(jié)點(diǎn)； 第一輸出電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間，用于接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第一電流； 偏置電路，連接于第一節(jié)點(diǎn)，用于基于所述第一電流，在第一節(jié)點(diǎn)形成第一電壓，并基于靜態(tài)時(shí)的所述第一電流對(duì)所述第一運(yùn)算放大器和所述第一輸出電路組成的電路進(jìn)行靜態(tài)偏置，其中所述第一電壓為所述第一運(yùn)算放大器的第二輸入信號(hào)； 所述第一輸出電路包括 第二節(jié)點(diǎn)； 第一轉(zhuǎn)換電路，連接于所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二節(jié)點(diǎn)之間，用于接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整所述第一轉(zhuǎn)換電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第二電流； 第一饋通分流電路，與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，用于在所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)形成所述第一饋通分流電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第三電流； 第一輸出處理電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間，用于將所述第一輸出處理電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第一電流，所述第一電流大于所述第四電流； 所述第二電流為所述第三電流與所述第四電流之和。
本發(fā)明的實(shí)施例還公開(kāi)了一種電信號(hào)的處理方法，包括如下步驟 將第一輸入電壓信號(hào)與第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大后產(chǎn)生差分處理結(jié)果； 根據(jù)所述差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)第二節(jié)點(diǎn)的第二電流； 在靜態(tài)時(shí)產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第三電流，并根據(jù)所述第二電流和所述第三電流產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第四電流，使所述第二電流等于所述第三電流和所述第四電流之和； 將所述第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)第一節(jié)點(diǎn)的第一電流，并在所述第一節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生第一電壓，所述第一電流大于所述第四電流，所述第一電壓為所述第二輸入信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案，對(duì)整個(gè)電路而言，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)中間電流，用于驅(qū)動(dòng)的電流是由所述中間電流放大產(chǎn)生，由于靜態(tài)時(shí)的電流也由所述中間電流放大產(chǎn)生，而在靜態(tài)時(shí)，電路會(huì)對(duì)所述中間電流進(jìn)行分流，所述中間電流被分流后產(chǎn)生一個(gè)靜態(tài)基準(zhǔn)電流，所述靜態(tài)基準(zhǔn)電流再被電路放大成為流經(jīng)輸出端的靜態(tài)電流，而所述靜態(tài)基準(zhǔn)電流小于所述中間電流，所以可以減小電路的靜態(tài)電流，從而減小靜態(tài)功耗。



圖1為現(xiàn)有技術(shù)AB類(lèi)功率放大器輸出級(jí)電路； 圖2為圖1中P型放大器的內(nèi)部電路； 圖3為圖1中N型放大器的內(nèi)部電路； 圖4為圖1中下半部分電路替換為偏置電流源的電路； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的電路圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例1中第一放大器的內(nèi)部電路； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例1中第二放大器的內(nèi)部電路； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例2的電路圖； 圖10為本發(fā)明實(shí)施例3的電路圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例4的電路圖； 圖12為本發(fā)明實(shí)施例5的電路圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施例6的電路圖； 圖14為本發(fā)明實(shí)施例7的流程圖。

具體實(shí)施例方式 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面利用具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖5所示，第一運(yùn)算放大器1接收輸入端的輸入信號(hào)，第一輸出電路2接收所述第一運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)，并根據(jù)該輸出信號(hào)產(chǎn)生流經(jīng)輸出端的電流。
具體而言，第一輸出電路2包括第一轉(zhuǎn)換電路21，第一輸出處理電路22和第一饋通分流電路23，第一轉(zhuǎn)換電路22將第一運(yùn)算放大器1的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流，第一輸出處理電路22接收第一轉(zhuǎn)換電路21的電流并將接收到的電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)輸出端的電流，第一饋通分流電路23受輸出端信號(hào)控制，在圖5所示的電路處于靜態(tài)時(shí)產(chǎn)生分流電流，該分流電流用于對(duì)第一轉(zhuǎn)換電路21產(chǎn)生的電流進(jìn)行分流，以減小電路靜態(tài)時(shí)流經(jīng)輸出端的電流。
偏置電路3提供對(duì)電路的靜態(tài)偏置，當(dāng)然，此偏置電路可以有多種形式，除了單純的提供靜態(tài)時(shí)的偏置外，也可具有驅(qū)動(dòng)作用。
實(shí)施例1 如圖6所示的輸出級(jí)電路中，第一運(yùn)算放大器1具體為第一放大器121，第一轉(zhuǎn)換電路21具體為第一NMOS管123，第一輸出處理電路22具體為第一PMOS管126和第二PMOS管127組成的第一輸出電流鏡，而第一饋通分流電路23則具體包括第一分流產(chǎn)生電路和PMOS開(kāi)關(guān)管128，第一分流產(chǎn)生電路又具體包括第二NMOS管122和由第三PMOS管125與第四PMOS管124組成的第一分流電流鏡。
偏置電路3使整個(gè)電路具有對(duì)稱(chēng)性，除了給電路提供靜態(tài)偏置外，還具有驅(qū)動(dòng)能力。偏置電路包括第二運(yùn)算放大器(在此電路中具體為第二放大器111)，第二轉(zhuǎn)換電路(在此電路中具體為第五PMOS管113)，第二輸出處理電路(在此電路中具體為由第三NMOS管116和第四NMOS管117組成的第二輸出電流鏡)和第二饋通分流電路(在此電路中具體包括第二分流產(chǎn)生電路和NMOS開(kāi)關(guān)管118，第二分流產(chǎn)生電路又包括第六PMOS管112和由第五NMOS管115與第六NMOS管114組成的第二分流電流鏡)。
偏置電路與整個(gè)電路的其它部分構(gòu)成對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，對(duì)稱(chēng)電路的上半部分的結(jié)構(gòu)為 第一放大器121的同相輸入端與該輸出級(jí)電路的輸入端101相連，反相輸出端與該輸出級(jí)電路的輸出端102相連，輸出端與第一NMOS管123的柵極相連，第一NMOS管123的源極與公共地端100相連、漏極與由第一PMOS管126和第二PMOS管127組成的第一輸出電流鏡的輸入端(即第一PMOS管126的漏極)連接于端點(diǎn)107，該第一輸出電流鏡的輸出端(即第二PMOS管127的漏極)與所述AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102相連，第一PMOS管126的源極和第二PMOS管127的源極分別與電壓源103連接。
如圖6所示的輸出級(jí)電路，對(duì)稱(chēng)電路上半部分的工作方式為 當(dāng)?shù)谝环糯笃?21工作時(shí)，第一放大器121接收該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸入電壓，第一NMOS管123接收第一放大器121的輸出電壓并根據(jù)此電壓調(diào)整流經(jīng)該第一NMOS管123的電流，也即第一轉(zhuǎn)換電路與第二節(jié)點(diǎn)(端點(diǎn)107)之間的電流，具體的調(diào)整方式可由MOS管飽和時(shí)的電流-電壓特性得到 其中I為流經(jīng)MOS管的電流，k為MOS管的物理參數(shù)，

為MOS管的寬長(zhǎng)比，VTH為MOS管的閾值電壓，VGS為MOS管柵源之間的電壓。
從上面的公式可以看出，在MOS管處于飽和狀態(tài)時(shí)，流經(jīng)MOS管的電流是由MOS管的柵源電壓來(lái)調(diào)整，而在圖6所示的電路中，第一放大器121的輸出信號(hào)正是加在第一NMOS管123的柵極上，確定第一NMOS管123的柵源電壓，從而調(diào)整流經(jīng)第一NMOS管123的電流，也即調(diào)整第一轉(zhuǎn)換電路與第二節(jié)點(diǎn)(端點(diǎn)107)之間的電流。
此電流由所述第一輸出電流鏡的輸入管，即第一PMOS管126接收，由該第一輸出電流鏡進(jìn)行鏡像后，由該第一輸出電流鏡的輸出管，即第二PMOS管127將鏡像電流輸出到該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102。
上述的第一放大器121，第一NMOS管123和第一輸出電流鏡在該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸入端101和輸出端102之間構(gòu)成電壓跟隨器當(dāng)輸入端101的輸入電壓增加且在第一放大器121的工作范圍時(shí)，第一NMOS管123柵極的電壓增加，從而流經(jīng)第一NMOS管123的電流增加，導(dǎo)致所述第一輸出電流鏡的鏡像輸出電流增加，從而該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102的電壓增加，即第一放大器121的反相輸入端電壓增加，第一NMOS管123的柵極電壓降低，從而形成負(fù)反饋，而由于第一放大器121的開(kāi)環(huán)增益很大，所以此負(fù)反饋為深度負(fù)反饋，使得第一放大器121的反相輸入端的電壓跟隨同相輸入端的電壓，即該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102的電壓跟隨輸入端101的電壓。
在此基礎(chǔ)上，該輸出級(jí)電路還具有一個(gè)第一饋通分流電路23，下面介紹該第一饋通分流電路的連接結(jié)構(gòu)。
該第一饋通分流電路連接于第一NMOS管123的漏極，包括第一分流產(chǎn)生電路和PMOS開(kāi)關(guān)管128，該第一分流產(chǎn)生電路包括第二NMOS管122和由第三PMOS管125與第四PMOS管124組成的第一分流電流鏡。第二NMOS管122的柵極與第一放大器121的輸出端相連，源極接公共地端100，漏極與第一分流電流鏡的輸入端(即第三PMOS管125的漏極)連接于端點(diǎn)106；PMOS開(kāi)關(guān)管128的柵極與該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102連接，漏極連接于端點(diǎn)107(即第一NMOS管123的漏極)，源極與第一分流電流鏡的輸出端(即第四PMOS管124的漏極)相連，第三PMOS管125的源極和第四PMOS管124的源極與電壓源103相連。
第一饋通分流電路減小靜態(tài)電流的工作原理如下 當(dāng)圖6所示的AB類(lèi)輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，輸出端102的電壓處于電路工作電壓范圍的中間電平，PMOS開(kāi)關(guān)管128導(dǎo)通，第二NMOS管122將第一放大器121的輸出級(jí)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，此電流由第一分流電流鏡的輸入管，即第三PMOS管125接收，由該第一分流電流鏡進(jìn)行鏡像后，由該第一分流電流鏡的輸出管，即第四PMOS管124將鏡像電流輸出到PMOS開(kāi)關(guān)管128的源極，導(dǎo)通的PMOS開(kāi)關(guān)管128使該鏡像電流流入第一NMOS管123，實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)第一NMOS管123的電流的分流，所以第一NMOS管123中電流只有一部分被鏡像到第二PMOS管127，形成靜態(tài)電流；而當(dāng)輸出端102的電壓向電壓源電壓靠近而使PMOS開(kāi)關(guān)管128截止時(shí)，電路處于對(duì)外工作狀態(tài)，第一NMOS管中的所有電流都被鏡像到第二PMOS管127，對(duì)外輸出大電流，保證大的驅(qū)動(dòng)能力。
如圖6所示的輸出級(jí)電路，對(duì)稱(chēng)電路下半部分，也即偏置電路的結(jié)構(gòu)為 第二放大器111的同相輸入端與該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸入端101相連，反相輸出端與該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102相連，輸出端與第五PMOS管113的柵極相連，第五PMOS管113的源極與電壓源103相連、漏極與由第三NMOS管116和第四NMOS管117組成的第二輸出電流鏡的輸入端(即第三NMOS管116的漏極)連接于端點(diǎn)105，該第二輸出電流鏡的輸出端(即第四NMOS管117的漏極)與所述AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102相連，第三NMOS管116的源極和第四NMOS管117的源極分別與公共地端100連接。
如圖6所示的AB類(lèi)輸出級(jí)電路，對(duì)稱(chēng)電路下半部分的工作方式為 當(dāng)?shù)诙糯笃?11工作時(shí)，第二放大器111接收該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸入電壓，第五PMOS管113接收第二放大器111的輸出電壓并產(chǎn)生流經(jīng)該第五PMOS管113的電流，此電流由所述第二輸出電流鏡的輸入管，即第三NMOS管116接收，由該第二電流鏡進(jìn)行鏡像后，由該第二輸出電流鏡的輸出管，即第四NMOS管117將鏡像電流輸出到該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102。
上述的第二放大器111，第五PMOS管113和第二輸出電流鏡在該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸入端101和輸出端102之間構(gòu)成電壓跟隨器當(dāng)輸入端101的輸入電壓增加且在第二放大器111的工作范圍時(shí)，第五PMOS管113柵極的電壓增加，從而流經(jīng)第五PMOS管113的電流增加，導(dǎo)致所述第二輸出電流鏡的鏡像輸出電流增加，從而該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102的電壓增加，即第二放大器111的反相輸入端電壓增加，第五PMOS管113的柵極電壓降低，從而形成負(fù)反饋，而由于第二放大器111的開(kāi)環(huán)增益很大，所以此負(fù)反饋為深度負(fù)反饋，使得第一放大器111的反相輸入端的電壓跟隨同相輸入端的電壓，即該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102的電壓跟隨輸入端101的電壓。
此對(duì)稱(chēng)電路的上半部分構(gòu)成的電壓跟隨結(jié)構(gòu)和下半部分構(gòu)成的電壓跟隨結(jié)構(gòu)組成AB類(lèi)輸出結(jié)構(gòu)，它們互相偏置，且共同產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)能力。
在此基礎(chǔ)上，該輸出級(jí)電路的偏置電路還具有一個(gè)第二饋通分流電路，下面介紹該第二饋通分流電路的連接結(jié)構(gòu)。
該第二饋通分流電路連接于第五PMOS管113的漏極，包括第二分流源電路和NMOS開(kāi)關(guān)管118，該第二分流源電路包括第六PMOS管112和由第五NMOS管115與第六NMOS管114組成的第二分流電流鏡。第六PMOS管112的柵極與第二放大器111的輸出端相連，源極與電壓源103相連，漏極與第二分流電流鏡的輸入端(即第五NMOS管115的漏極)連接于端點(diǎn)104；NMOS開(kāi)關(guān)管118的柵極與該AB類(lèi)輸出級(jí)電路的輸出端102連接，漏極連接于端點(diǎn)105(即第五PMOS管113的漏極)，源極與第二分流電流鏡的輸出端(即第六NMOS管114的漏極)相連，第五NMOS管115的源極和第六NMOS管114的源極分別與公共地端100相連。
第二饋通分流電路減少靜態(tài)電流的工作原理如下 當(dāng)圖6所示的AB類(lèi)輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，輸出端102的電壓處于電路工作電壓范圍的中間電平，NMOS開(kāi)關(guān)管118導(dǎo)通，第六PMOS管112將第二放大器111的輸出級(jí)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，此電流由第二分流電流鏡的輸入管，即第五NMOS管115接收，由該第二分流電流鏡進(jìn)行鏡像后，由該第二分流電流鏡的輸出管，即第六NMOS管114將鏡像電流輸出到NMOS開(kāi)關(guān)管118的源極，導(dǎo)通的NMOS開(kāi)關(guān)管118使該鏡像電流從第五PMOS管113中抽取，實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)第五PMOS管113的電流的分流，所以第五PMOS管113中的電流只有一部分被鏡像到第四NMOS管117，形成靜態(tài)工作電流；而當(dāng)輸出端102的電壓向地電壓靠近而使NMOS開(kāi)關(guān)管118截止時(shí)，電路處于對(duì)外工作狀態(tài)，第五PMOS管113中的所有電流都被鏡像到第四NMOS管117，對(duì)外輸出大電流，保證大的驅(qū)動(dòng)能力。
為了更明確本實(shí)施例減少靜態(tài)功耗的原理，本實(shí)施例提出了第一放大器121和第二放大器111的一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，需要指出的，這里的第一放大器121和第二放大器111也分別用圖3中的N型放大器311和圖2中的P型放大器321，兩者的不同只是工作的輸入電壓范圍不同而已，當(dāng)然也可用其它形式的放大器，這里舉出的具體結(jié)構(gòu)只是為了說(shuō)明方便，不能視為對(duì)本發(fā)明的限制。
下面介紹本實(shí)施例中用到的第一放大器121和第二放大器111的組成結(jié)構(gòu)。
圖7為圖6所示AB類(lèi)輸出級(jí)電路中的第一放大器121的電路結(jié)構(gòu)圖，第十一NMOS管214和第三偏置電流源200組成第一源跟隨器，該第一源跟隨器的輸出端為第十一NMOS管214的源極225，第三偏置電流源200的一端連接于第十一NMOS管214的源極，另一端接公共地端100；第十二NMOS管215和第四偏置電流源201構(gòu)成第二源跟隨器，該第二源跟隨器的輸出端為第十二NMOS管215的源極224，第四偏置電流源201的一端連接于第十二NMOS管215的源極，另一端接公共地端100，第十一NMOS管214的漏極和第十二NMOS管215的漏極分別接電壓源103。第十一NMOS管214的柵極和第十二NMOS管215的柵極分別與第一放大器121的同相輸入端220和反相輸入端221相連，接收輸入的差動(dòng)信號(hào)，該差動(dòng)信號(hào)經(jīng)第一源跟隨器和第二源跟隨器處理后輸出至一帶有源電流鏡負(fù)載的第一差動(dòng)放大電路的輸入端，該第一差動(dòng)放大電路的輸入管為第十三PMOS管212和第十四PMOS管213，它們的柵極作為第一差動(dòng)放大電路的輸入端，分別與第十一NMOS管214和第十二NMOS管215的源極相連，接收第一源跟隨器和第二源跟隨器的輸出信號(hào)。第十三PMOS管212的源極和第十四PMOS管213的源極與第五偏置電流源203連接于端點(diǎn)222，此第五偏置電流源203的另一端連接于電壓源103。該第一差動(dòng)放大電路的負(fù)載為第十五NMOS管210和第十六NMOS管211組成的有源電流鏡，該有源電流鏡將第十三PMOS管212和第十四PMOS管213接收的輸入信號(hào)處理轉(zhuǎn)化為與第十四PMOS管213的漏極和該有源電流鏡的輸出端(即第十六NMOS管211的漏極)相連的該第一差動(dòng)放大電路的輸出端，也即第一放大器121的輸出端223的單端輸出。第十五NMOS管210的漏極和柵極相連于端點(diǎn)226，并與第十六NMOS管211的柵極以及第十三PMOS管212的漏極相連，第十五NMOS管210的源極和第十六NMOS管的源極分別與公共地端100相連。
由于第一源跟隨器和第二源跟隨器處理的是差分信號(hào)，電路要求對(duì)稱(chēng)，所以第三偏置電流源200所提供的電流需與第四偏置電流源201提供的電流相等，我們?cè)O(shè)這個(gè)電流為I1。
圖8為圖6所示AB類(lèi)輸出級(jí)電路中的第二放大器111的電路結(jié)構(gòu)圖，第十一PMOS管234和第六偏置電流源205組成第三源跟隨器，該第三源跟隨器的輸出端為第十一PMOS管234的源極245，第六偏置電流源205的一端連接于第十一PMOS管234的源極，另一端接電壓源103；第十二PMOS管235和第七偏置電流源206構(gòu)成第四源跟隨器，該第四源跟隨器的輸出端為第十二PMOS管235的源極244，第七偏置電流源206的一端連接于第十二PMOS管235的源極，另一端接電壓源103，第十一PMOS管234的漏極和第十二PMOS管235的漏極分別接公共地端100。第十一PMOS管234的柵極和第十二PMOS管235的柵極分別與第二放大器111的同相輸入端240和反相輸入端241相連，接收輸入的差動(dòng)信號(hào)，該差動(dòng)信號(hào)經(jīng)第三源跟隨器和第四源跟隨器處理后輸出至一帶有源電流鏡負(fù)載的第二差動(dòng)放大電路的輸入端，該第二差動(dòng)放大電路的輸入管為第十三NMOS管232和第十四NMOS管233，它們的柵極作為第二差動(dòng)放大電路的輸入端，分別與第十一PMOS管234和第十二PMOS管235的源極相連，接收第三源跟隨器和第四源跟隨器的輸出信號(hào)。第十三NMOS管232的源極和第十四NMOS管233的源極與第八偏置電流源204連接于端點(diǎn)242，此第八偏置電流源204的另一端連接于公共地端100。該第二差動(dòng)放大電路的負(fù)載為第十五PMOS管230和第十六PMOS管231組成的有源電流鏡，該有源電流鏡將第十三NMOS管232和第十四NMOS管233接收的輸入信號(hào)處理轉(zhuǎn)化為與第十四NMOS管233的漏極和該有源電流鏡的輸出端(即第十六PMOS管23 1的漏極)相連的該第二差動(dòng)放大電路的輸出端，也即第二放大器111的輸出端243的單端輸出。第十五PMOS管230的漏極和柵極相連于端點(diǎn)246，并與第十六PMOS管231的柵極以及第十三NMOS管232的漏極相連，第十五PMOS管230的源極和第十六PMOS管231的源極分別與電壓源103相連。
由于第三源跟隨器和第四源跟隨器處理的是差分信號(hào)，電路要求對(duì)稱(chēng)，所以第六偏置電流源205所提供的電流需與第七偏置電流源206提供的電流相等，我們?cè)O(shè)這個(gè)電流的大小為I2。
對(duì)于本實(shí)施例中的AB類(lèi)輸出級(jí)電路的設(shè)計(jì)而言，一種方案，將第五偏置電流源203的電流大小和第八偏置電流源204的電流大小設(shè)計(jì)為相等，仍設(shè)其電流大小為I0；將第三偏置電流源200、第四偏置電流源201、第五偏置電流源203和第六偏置電流源205的電流大小設(shè)計(jì)為相等，設(shè)其電流大小為I1。
需要說(shuō)明的是，上述電流源的電流大小關(guān)系的設(shè)計(jì)只是為了說(shuō)明的方便，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，實(shí)際設(shè)計(jì)中，只要保證靜態(tài)時(shí)流經(jīng)第四NMOS管117的電流與流經(jīng)第二PMOS管127的電流相等即可。
下面分析本實(shí)施例中的電路減少靜態(tài)電流的原理 對(duì)于上半部分電路而言，要使驅(qū)動(dòng)電流比較大，則第二PMOS管127的寬長(zhǎng)比應(yīng)比較大，我們可設(shè)第二PMOS管127的寬長(zhǎng)比為第一PMOS管126的寬長(zhǎng)比的n倍。電路處于靜態(tài)時(shí)，第一放大器中第一差分放大電路的兩個(gè)輸入管第十三PMOS管212中的電流和第十四PMOS管213中的電流相等，為第五偏置電流源203提供的電流的一半，即

流經(jīng)第十六NMOS管211的電流也為

且由于靜態(tài)時(shí)第一差分放大電路的對(duì)稱(chēng)性，第一放大器121的輸出端223的電壓(即第十六NMOS管211的漏極電壓)等于第十五NMOS管210的漏極電壓，也就等于第十六NMOS管211的柵極電壓。由于第一放大器121的輸出端223與第一NMOS管123的柵極相連，且第一NMOS管的源極和第十六NMOS管的源極均與公共地端100相連，所以第一NMOS管123和第十六NMOS管211有相同的柵源電壓，根據(jù)MOS管工作在飽和區(qū)的電流公式可知，流經(jīng)第一NMOS管123的電流和流經(jīng)第十六NMOS管211的電流的比值等于它們的寬長(zhǎng)比之比，流經(jīng)第一NMOS管123的電流IN123為 其中，(W/L)123為第一NMOS管123的寬長(zhǎng)比，(W/L)211為第十六NMOS管211的寬長(zhǎng)比。
為直觀地說(shuō)明本發(fā)明的效果，可分析沒(méi)有第一饋通分流電路的情形，此時(shí)流經(jīng)第二PMOS管127的靜態(tài)電流

為 現(xiàn)在分析有第一饋通分流電路，為描述方便，可設(shè)第一NMOS管123的寬長(zhǎng)比為第二NMOS管122的寬長(zhǎng)比的m倍，第四PMOS管124的寬長(zhǎng)比為第三PMOS管125的寬長(zhǎng)比的k倍。電路靜態(tài)時(shí)輸出電壓使PMOS開(kāi)關(guān)管128導(dǎo)通，第一饋通分流電路可產(chǎn)生分流電流。與第一NMOS管123一樣，第二NMOS管122的柵源電壓與第十六NMOS管211的柵源電壓相等，所以流經(jīng)第二NMOS管122的電流IN122為 IH122經(jīng)第三PMOS管125和第四PMOS管124組成的電流鏡鏡像后，在該電流鏡的輸出管第四PMOS管124中輸出的電流Ip124為 由KCL定律，對(duì)端點(diǎn)107而言，有 IN123＝IP124+IP126， 其中，IP126為流經(jīng)第一PMOS管126的電流。
所以，此時(shí)流經(jīng)第二PMOS管127的靜態(tài)電流IP127為 比較

和IP127可一看出，相同條件下，有第一饋通分流電路時(shí)的靜態(tài)電流僅為傳統(tǒng)方案(無(wú)第一饋通分流電路)靜態(tài)電流的

如果m∶k＝5∶4，則靜態(tài)電流可減少
更嚴(yán)格的比較，與背景技術(shù)部分的傳統(tǒng)方案比較，考慮電路的所有靜態(tài)電流，仍考慮上半部分電路，第一放大器中的電流為I0+2I1，第二PMOS管127中的電流仍為其余電流為第一NMOS管123中的電流和第二NMOS管122中的電流，分別為

所 以上半部分電路的靜態(tài)電流為
而傳統(tǒng)方案上半部分電路的靜態(tài)電流為
為方便比較，可合理假設(shè)(這種假設(shè)可以通過(guò)配置相應(yīng)MOS管的工藝參數(shù)及電流源參數(shù)得以實(shí)現(xiàn))、m∶k∶n＝5∶4∶20、則可得到

比較I總與

可看出整個(gè)電路的靜態(tài)工作電流仍有顯著的減小。
下半部分電路減少靜態(tài)電流的原理與上半部分電路的一樣，這里不再贅述。
在此實(shí)施例中，應(yīng)適當(dāng)選擇MOS管的尺寸及電流源電流值，使靜態(tài)時(shí)流經(jīng)第二PMOS管127的電流和流經(jīng)第四NMOS管117的電流相等。
需要說(shuō)明的是，上面設(shè)置m、n、k的值、MOS管的寬長(zhǎng)比的比例關(guān)系、電流源的電流值以及電流值之間的數(shù)量關(guān)系只是為了說(shuō)明的方便，并不能視為對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例2 如圖9所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，將偏置電路3換成了第一偏置電流源31，其它部分相同，此電路適用于輸入端101的輸入電壓范圍僅為第一放大器121的工作范圍即滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)要求的情況。
根據(jù)實(shí)施例1的分析，同樣可設(shè)設(shè)第二PMOS管127的寬長(zhǎng)比為第一PMOS管126的寬長(zhǎng)比的n倍，第一NMOS管123的寬長(zhǎng)比為第二NMOS管122的寬長(zhǎng)比的m倍，第四PMOS管124的寬長(zhǎng)比為第三PMOS管125的寬長(zhǎng)比的k倍，那么靜態(tài)時(shí)，流經(jīng)第二PMOS管127的靜態(tài)電流IP127為 此時(shí)第一偏置電流源31的作用就是提供此靜態(tài)電流到地的直流通路，它的電流的大小即IP127的大小。
與沒(méi)有第一饋通分流電路的情況對(duì)比，本實(shí)施例中的電路能夠減少靜態(tài)功耗，這點(diǎn)在實(shí)施例1中有詳細(xì)的說(shuō)明，這里不再贅述。
這里需要對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2中的電路做一個(gè)說(shuō)明實(shí)施例1中的電路完全具有對(duì)稱(chēng)性，我們?cè)诿枋鰰r(shí)將對(duì)稱(chēng)電路的下半部分作為了偏置電路，當(dāng)然也可將對(duì)稱(chēng)電路的上半部分作為偏置電路，而下半部分作為第一運(yùn)算放大器1和第一輸出電路2，那么對(duì)應(yīng)到實(shí)施例2的情況，也可保留實(shí)施例1中的對(duì)稱(chēng)電路的下半部分電路，而將上半部分的偏置電路3替換為偏置電流源，其工作原理與實(shí)施例2中的描述相似。
實(shí)施例3 如圖10所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，將第一開(kāi)關(guān)電路由PMOS開(kāi)關(guān)管128替換成了PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1和第一電阻R1，第一電阻R1的一端與輸出端102相連，另一端與PNP開(kāi)關(guān)管晶體管T1的基極相連，PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1的發(fā)射極與第四PMOS管124的漏極相連，集電極與端點(diǎn)107(第二節(jié)點(diǎn))相連；將第二開(kāi)關(guān)電路由NMOS開(kāi)關(guān)管118替換成了NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2和第二電阻R2，第二電阻R2的一端與輸出端102相連，另一端與NPN開(kāi)關(guān)管晶體管T2的基極相連，NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2的發(fā)射極與第六NMOS管114的漏極相連，集電極與端點(diǎn)105(第三節(jié)點(diǎn))相連。
為說(shuō)明方便，下面出現(xiàn)的“開(kāi)關(guān)電路”為第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路的統(tǒng)稱(chēng)，“開(kāi)關(guān)晶體管”為NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2和PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1的統(tǒng)稱(chēng)，“分流產(chǎn)生電路”為第一分流產(chǎn)生電路和第二分流產(chǎn)生電路的統(tǒng)稱(chēng)，“饋通分流產(chǎn)生電路”為第一饋通分流產(chǎn)生電路和第二饋通分流產(chǎn)生電路的統(tǒng)稱(chēng)，此處的說(shuō)明適用于整個(gè)說(shuō)明書(shū)部分。
在電路處于靜態(tài)時(shí)，輸出端102的電壓處于中間電平，可使PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1的發(fā)射結(jié)和NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2的發(fā)射結(jié)均導(dǎo)通，從而使開(kāi)關(guān)晶體管T1和T2的發(fā)射極和集電極之間導(dǎo)通，使靜態(tài)時(shí)分流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流能通過(guò)開(kāi)關(guān)電路，從而形成第一饋通分流產(chǎn)生電路與第二節(jié)點(diǎn)(端點(diǎn)107)之間的第三電流及第二饋通分流產(chǎn)生電路與第三節(jié)點(diǎn)(端點(diǎn)105)之間的第七電流。
當(dāng)然，在此實(shí)施例中，也可以將第一開(kāi)關(guān)電路替換為PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1和第一電阻R1，而第二開(kāi)關(guān)電路仍用原來(lái)的NMOS開(kāi)關(guān)管118；也可以將第二開(kāi)關(guān)電路替換為NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2和第二電阻R2，而第一開(kāi)關(guān)電路仍用原來(lái)的PMOS開(kāi)關(guān)管128。
以上說(shuō)明了將實(shí)施例1中電路開(kāi)關(guān)電路替換之后的開(kāi)關(guān)電路的工作原理，其余部分的工作原理與實(shí)施例中的描述相同，減少靜態(tài)功耗的原理也與實(shí)施例1種所述相同，在此不再贅述。
同樣，在本實(shí)施例中，由于電路的對(duì)稱(chēng)性，上半部分電路和下半部分電路互相偏置，并均可產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)能力，上半部分電路和下半部分電路均可由一個(gè)偏置電流源所替代，此種用電流源做偏置電路的方案與實(shí)施例2中所述的電路原理相同，在此不再贅述。
實(shí)施例4 如圖11所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，將分流產(chǎn)生電路的具體組成做了改變上半部分電路的第一分流產(chǎn)生電路為第四PMOS管124和第一PMOS管126組成的電流鏡，將第四PMOS管124與第一PMOS管126組成電流鏡，產(chǎn)生分流電流。第四PMOS管124的柵極與第一PMOS管126的柵極相連，源極接電壓源103，漏極接第一開(kāi)關(guān)電路；下半部分電路的第二分流產(chǎn)生電路為第六NMOS管114和第三NMOS管116組成的電流鏡，將第六NMOS管114與第三NMOS管116組成電流鏡，產(chǎn)生分流電流。第六NMOS管114的柵極與第三NMOS管116的柵極相連，源極接公共地端100，漏極接第二開(kāi)關(guān)電路。
設(shè)第四PMOS管124的寬長(zhǎng)比為第一PMOS管126的寬長(zhǎng)比的α倍，則α∶n＝1∶5與實(shí)施例1中m∶k∶n＝5∶4∶20的減少靜態(tài)功耗的效果相同，原理類(lèi)似，在此不再贅述。
下半部分電路的工作原理與上半部分電路的工作原理相同。當(dāng)然，與實(shí)施例1相比，在此實(shí)施例中可將上半部分的分流產(chǎn)生電路作替換而下半部分保持實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)，也可將下半部分的分流產(chǎn)生電路作替換而上半部分保持實(shí)施例1種的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，本實(shí)施例中的開(kāi)關(guān)電路也可替換成實(shí)施例3中所述的情況，即將第一開(kāi)關(guān)電路替換為PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1和第一電阻R1，而第二開(kāi)關(guān)電路仍用原來(lái)的NMOS開(kāi)關(guān)管118；也可以將第二開(kāi)關(guān)電路替換為NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2和第二電阻R2，而第一開(kāi)關(guān)電路仍用原來(lái)的PMOS開(kāi)關(guān)管128，也可將第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路均做替換，替換后的開(kāi)關(guān)電路的工作原理在實(shí)施例3中有詳細(xì)描述，此處不再重復(fù)。
再有，在本實(shí)施例中，由于電路的對(duì)稱(chēng)性，上半部分電路和下半部分電路互相偏置，并均可產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)能力，上半部分電路和下半部分電路均可由一個(gè)偏置電流源所替代，此種用電流源做偏置電路的方案與實(shí)施例2中所述的電路原理相同，在此不再贅述。
實(shí)施例5 如圖12所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，將分流產(chǎn)生電路作了改變上部分電路的第一分流產(chǎn)生電路為第四PMOS管124，第四PMOS管124的柵極與第二放大器111的輸出端相連，由第二放大器111的輸出電壓控制第四PMOS管124產(chǎn)生分流電流。第四PMOS管124的漏極與第一開(kāi)關(guān)電路相連，源極接電壓源103；下半部分電路的第二分流產(chǎn)生電路為第六NMOS管114，第六NMOS管114的柵極與第一放大器121相連，由第一放大器121的輸出電壓控制第六NMOS管114產(chǎn)生分流電流。第六NMOS管114的漏極與第二開(kāi)關(guān)電路相連，源極接公共地端100。
下面分析本實(shí)施例中的電路減少靜態(tài)電流的原理 對(duì)于上半部分電路，主要說(shuō)明第一分流產(chǎn)生電路如何產(chǎn)生分流電流，其它部分的工作原理與前述實(shí)施例相同。仍以第一放大器121為如圖7所示的電路，第二放大器111為如圖8所示的電路為例，并且第一放大器121和第二放大器111中的偏置電流源電流大小關(guān)系與實(shí)施例1中設(shè)計(jì)的相同，實(shí)施例1中關(guān)于各偏置電流源的電流大小關(guān)系的相關(guān)說(shuō)明仍適用于本實(shí)施例。
與實(shí)施例1描述的工作原理類(lèi)似，當(dāng)電路處于靜態(tài)時(shí)，如圖8所示的第二放大器111中流經(jīng)第十三NMOS管232的電流與流經(jīng)第十四NMOS管233的電流相等，為第八偏置電流源204的電流的一半，即

所以流經(jīng)第十六PMOS管231的電流也為

由于靜態(tài)時(shí)電路的對(duì)稱(chēng)性，第二放大器111的輸出端243的電壓(即第十六PMOS管231的漏極電壓)等于第十五PMOS管230的漏極電壓，而第十五PMOS管230的漏極電壓等于第十六PMOS管231的柵極電壓，所以第二放大器111的輸出端243的電壓等于第十六PMOS管231的柵極電壓，根據(jù)圖12所示，由于第四PMOS管124的柵極與第二放大器111的輸出端243相連，所以第四PMOS管124的柵極電壓與第十六PMOS管231的柵極電壓相等，又因?yàn)榈谒腜MOS管124的源極和第十六PMOS管231的源極均接電壓源103，所以第四PMOS管124的柵源電壓與第十六PMOS管231的柵源電壓相等，根據(jù)MOS管的電流公式可知，流經(jīng)第四PMOS管124的電流與流經(jīng)第十六PMOS管231的電流的比值等于第四PMOS管124的寬長(zhǎng)比與第十六PMOS管231的寬長(zhǎng)比之比。
設(shè)第四PMOS管124的寬長(zhǎng)比與第十六PMOS管231的寬長(zhǎng)比之比為k′，123的寬長(zhǎng)比與211的寬長(zhǎng)比之比為m′，127的寬長(zhǎng)比與126的寬長(zhǎng)比為n′，則m′∶k′∶n′＝m∶k∶n＝5∶4∶20的減少靜態(tài)工作電流的原理以及效果一樣，這點(diǎn)在實(shí)施例1中已經(jīng)詳細(xì)描述過(guò)，在此不再贅述。另外，此電路其它部分減少靜態(tài)工作電流的原理與上述類(lèi)似，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)上述描述得知此電路的其它部分減少靜態(tài)工作電流的原理，在此不再贅述。
需要說(shuō)明的是，以上m′，n′，k′的比例的設(shè)定只是為了描述的方便，應(yīng)當(dāng)理解，在電路處于靜態(tài)時(shí)，分流產(chǎn)生電路產(chǎn)生了分流電流，并對(duì)轉(zhuǎn)換電路(這里的轉(zhuǎn)換電路為第一轉(zhuǎn)換電路和第二轉(zhuǎn)換電路的統(tǒng)稱(chēng)，第一轉(zhuǎn)換電路為第一NMOS管123)產(chǎn)生的電流進(jìn)行了分流，就可以產(chǎn)生在靜態(tài)時(shí)減少靜態(tài)功耗的效果。
另外，在本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電路也可替換成實(shí)施例3中的情況，可兩個(gè)開(kāi)關(guān)電路均做替換，也可只替換其中一個(gè)，另一個(gè)保持不變，其原理與實(shí)施例3中描述的相同。
實(shí)施例6 如圖13所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，將分流產(chǎn)生電路做了替換上半部分電路的第一分流產(chǎn)生電路替換為第一分流電流源207，此第一分流電流源207的一端與電壓源103相連，另一端與第一開(kāi)關(guān)電路相連；下半部分電路的第二分流產(chǎn)生電路替換為第二分流電流源208，此第二分流電流源208的一端與接地端相連，另一端與第二開(kāi)關(guān)電路相連。
仍以第一放大器121為如圖7所示的電路，第二放大器111為如圖8所示的電路為例，并且第一放大器121和第二放大器111中的偏置電流源電流大小關(guān)系與實(shí)施例1中設(shè)計(jì)的相同，實(shí)施例1中關(guān)于各偏置電流源的電流大小關(guān)系的相關(guān)說(shuō)明仍適用于本實(shí)施例。當(dāng)?shù)谝环至麟娏髟吹碾娏鳛?

時(shí)， 其分流作用以及原理與實(shí)施例1描述的相類(lèi)似，在此不再重復(fù)說(shuō)明。
下半部分電路的工作原理與上半部分的工作原理相同，不再重復(fù)描述。
需要說(shuō)明的是，在此實(shí)施例中，上半部分電路中的第一分流產(chǎn)生電路也可采用實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)，而下半部分電路的第二分流產(chǎn)生電路仍采用第二分流電流源208；或者上半部分電路的第一分流源產(chǎn)生電路仍采用第一分流電流源207，而下半部分電路的第二分流產(chǎn)生電路采用實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)。以上兩種形式電路的工作原理在前面實(shí)施例中均有描述，在此不再贅述。
另外，在此實(shí)施例中，當(dāng)電路輸入端101的輸入電壓范圍僅為第一放大器121的工作范圍即滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)要求時(shí)，該實(shí)施例的下半部分電路可替換成一偏置電流源，上半部分電路不變，其工作原理與實(shí)施例2中的描述相似，在此不再贅述。由電路的對(duì)稱(chēng)性可知，也可將此實(shí)施例中的上半部分電路替換成一偏置電流源，下半部分電路不變。
再有，在此實(shí)施例中，可以將第一開(kāi)關(guān)電路替換為PNP開(kāi)關(guān)晶體管T1和第一電阻R1，而第二開(kāi)關(guān)電路仍用原來(lái)的NMOS開(kāi)關(guān)管118；也可以將第二開(kāi)關(guān)電路替換為NPN開(kāi)關(guān)晶體管T2和第二電阻R2，而第一開(kāi)關(guān)電路仍用原來(lái)的PMOS開(kāi)關(guān)管128，也可將第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路均做替換，替換后的開(kāi)關(guān)電路的工作原理在實(shí)施例3中有詳細(xì)描述，此處不再重復(fù)。
還有，在此實(shí)施例中，第一分流產(chǎn)生電路也可采用實(shí)施例4中的方式，其它保持不變，或者第二分流產(chǎn)生電路采用實(shí)施例4中的方式，而其它部分保持不變，其改變部分的工作原理在實(shí)施例4中有詳細(xì)描述，在此不再重復(fù)。
實(shí)施例7 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電信號(hào)的處理方法，如圖14所示。該方法包括如下步驟 S1將第一輸入電壓信號(hào)與第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大后產(chǎn)生差分處理結(jié)果； S2根據(jù)所述差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)第二節(jié)點(diǎn)的第二電流； S3在靜態(tài)時(shí)產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第三電流，并根據(jù)所述第二電流和所述第三電流產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第四電流，使所述第二電流等于所述第三電流和所述第四電流之和； S3步驟具體包括 S31由第一電壓控制，在靜態(tài)時(shí)所述第一電壓控制開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，使引入的電流通過(guò)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)電路流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)生所述第三電流； S32根據(jù)所述第二電流和所述第三電流產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第四電流，所述第二電流的大小為所述第三電流的大小和所述第四電流的大小之和； S4將所述第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)第一節(jié)點(diǎn)的第一電流，并在所述第一節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生所述第一電壓，所述第一電流大于所述第四電流，所述第一電壓為所述第二輸入信號(hào)。
在本實(shí)施例中，由于靜態(tài)時(shí)產(chǎn)生了第三電流，用以對(duì)第二電流進(jìn)行分流，所以靜態(tài)時(shí)，只對(duì)分流后產(chǎn)生的第四電流進(jìn)行鏡像處理，與直接對(duì)第二電流進(jìn)行鏡像處理相比，減少了靜態(tài)電流，從而降低了靜態(tài)功耗。
以上是為說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案的若干實(shí)施例，在理解本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可根據(jù)上述實(shí)施例得到其它等同的實(shí)施方式，這些等同的實(shí)施方式也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輸出級(jí)電路，其特征在于，包括
第一運(yùn)算放大器，用于接收第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)，將所述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大處理并輸出差分處理結(jié)果；
第一節(jié)點(diǎn)；
第一輸出電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間，用于接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第一電流；
偏置電路，連接于第一節(jié)點(diǎn)，用于基于所述第一電流，在第一節(jié)點(diǎn)形成第一電壓，并基于靜態(tài)時(shí)的所述第一電流對(duì)所述第一運(yùn)算放大器和所述第一輸出電路組成的電路進(jìn)行靜態(tài)偏置，其中所述第一電壓為所述第一運(yùn)算放大器的第二輸入信號(hào)；
所述第一輸出電路包括
第二節(jié)點(diǎn)；
第一轉(zhuǎn)換電路，連接于所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二節(jié)點(diǎn)之間，用于接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整所述第一轉(zhuǎn)換電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第二電流；
第一饋通分流電路，與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，用于在所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)形成所述第一饋通分流電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第三電流；
第一輸出處理電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間，用于將所述第一輸出處理電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第一電流，所述第一電流大于所述第四電流；
所述第二電流為所述第三電流與所述第四電流之和。
2.如權(quán)利要求1所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述輸出級(jí)電路還包括第一公共端，所述第一轉(zhuǎn)換電路為第一MOS管，所述第一MOS管的柵極與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，源極接第一公共端，漏極與所述第二節(jié)點(diǎn)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述輸出級(jí)電路還包括第一公共端，所述第一轉(zhuǎn)換電路為第一MOS管和共源共柵MOS管，所述第一MOS管的柵極與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，源極接所述第一公共端，漏極與所述共源共柵MOS管的源極連接；所述共源共柵MOS管的柵極接一偏置電壓，漏極與所述第二節(jié)點(diǎn)相連。
4.如權(quán)利要求2或3所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器包含有帶有源電流鏡負(fù)載的第一差動(dòng)對(duì)，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第一差動(dòng)對(duì)的有源電流鏡負(fù)載相連，所述第一MOS管的溝道類(lèi)型與構(gòu)成所述第一差動(dòng)對(duì)的有源電流鏡負(fù)載的MOS管的溝道類(lèi)型相同。
5.如權(quán)利要求1所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一輸出處理電路為第一有源電流鏡，所述第一有源電流鏡的電流輸入端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，所述第一有源電流鏡的電流輸出端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第一有源電流鏡接收所述第四電流，將所述第四電流經(jīng)鏡像處理后得到流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第一電流。
6.如權(quán)利要求1所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一饋通分流電路包括
第一開(kāi)關(guān)電路，所述第一開(kāi)關(guān)電路包括第一控制端，第二端和第三端，所述第一控制端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第二端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連；
第一分流產(chǎn)生電路，所述第一分流產(chǎn)生電路與所述第三端相連；所述第一節(jié)點(diǎn)的信號(hào)控制所述第一開(kāi)關(guān)電路，使所述第一開(kāi)關(guān)電路在所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，所述第二端和所述第三端之間導(dǎo)通，所述第一分流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流通過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)電路，形成所述第三電流。
7.如權(quán)利要求6所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)電路為第一MOS開(kāi)關(guān)管，所述第一MOS開(kāi)關(guān)管的柵極為所述第一控制端，與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第一MOS開(kāi)關(guān)管的源極和漏極分別為所述第三端和所述第二端，分別與所述第一分流產(chǎn)生電路和所述第二節(jié)點(diǎn)相連。
8.如權(quán)利要求6所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)電路包括第一電阻和第一晶體管，所述第一電阻的一端為所述第一控制端，與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第一電阻的另一端與所述第一晶體管的基極相連，所述第一晶體管的發(fā)射極和集電極分別為所述第三端和所述第二端，分別與所述第一分流產(chǎn)生電路和所述第二節(jié)點(diǎn)相連。
9.如權(quán)利要求6所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一分流產(chǎn)生電路包括
第二MOS管，用于根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整流經(jīng)所述第二MOS管的電流，所述第二MOS管的柵極與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，源極與第一公共端相連；
第二有源電流鏡，所述第二有源電流鏡的電流輸入端與所述第二MOS管的漏極相連，接收所述第二MOS管的電流，所述第二有源電流鏡的輸出端與所述第三端相連。
10.如權(quán)利要求6所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，其特征在于，所述第一輸出處理電路為第一有源電流鏡，所述第一有源電流鏡包括第一輸入MOS管和第一輸出MOS管，所述第一輸入MOS管的柵極及漏極與所述第一輸出MOS管的柵極相連于所述第一有源電流鏡的電流輸入端，所述第一輸入MOS管的源極與所述第一輸出MOS管的源極連接于第二公共端，所述第一輸出MOS管的漏極為所述第一有源電流鏡的電流輸出端，所述第一有源電流鏡的電流輸入端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，所述第一有源電流鏡的電流輸出端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第一有源電流鏡接收所述第四電流，將所述第四電流經(jīng)鏡像處理后得到流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第一電流。
11.如權(quán)利要求10所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，
所述第一分流產(chǎn)生電路為第二有源電流鏡，所述第二有源電流鏡包括所述第一輸入MOS管和第二輸出MOS管，所述第二輸出MOS管的柵極與所述第一輸入MOS管的柵極相連，所述第二輸出MOS管的源極與所述第二公共端相連，所述第二輸出MOS管的漏極與所述第三端相連。
12.如權(quán)利要求6所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述輸出級(jí)電路還包括第二公共端，
所述第一分流產(chǎn)生電路為第一分流電流源，所述第一分流電流源的一端接于第二公共端，另一端連接于所述第三端，所述第一分流電流源產(chǎn)生的電流在所述第一開(kāi)關(guān)電路的第二端和第三端導(dǎo)通之間時(shí)通過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)電路，形成所述第三電流。
13.如權(quán)利要求1所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述輸出級(jí)電路還包括第一公共端，所述偏置電路為偏置電流源，所述偏置電流源的一端接所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端接所述第一公共端，所述偏置電流源的大小為所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)的所述第一電流。
14.如權(quán)利要求1所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述偏置電路包括
第二運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大器接收所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)，將所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大處理并輸出差分處理結(jié)構(gòu)；
第二輸出電路，用于接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第五電流；
所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，所述第五電流與所述第一電流相等。
15.如權(quán)利要求14所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第二輸出電路包括
第三節(jié)點(diǎn)；
第二轉(zhuǎn)換電路，連接于所述第二運(yùn)算放大器與所述第三節(jié)點(diǎn)之間，用于接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整所述第二轉(zhuǎn)換電路與所述第三節(jié)點(diǎn)間的第六電流；
第二輸出處理電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間，用于將所述第二輸出處理電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第七電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第五電流。
16.如權(quán)利要求15所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第二輸出電路還包括第二饋通分流電路，所述第二饋通分流電路與所述第三節(jié)點(diǎn)相連，用于在靜態(tài)時(shí)形成所述第二饋通分流電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第八電流，所述第六電流為所述第七電流與所述第八電流之和。
17.如權(quán)利要求6所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述偏置電路包括
第二運(yùn)算放大器，用于接收所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)，將所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大處理并輸出差分處理結(jié)果；
第二輸出電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端之間，用于接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二放大器的差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第五電流；
所述第二輸出電路包括
第三節(jié)點(diǎn)；
第二轉(zhuǎn)換電路，連接于所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述第三節(jié)點(diǎn)之間，用于接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整所述第二轉(zhuǎn)換電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第六電流；
第二輸出處理電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間，用于將所述第二輸出處理電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第七電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第五電流；
第二饋通分流電路，與所述第三節(jié)點(diǎn)相連，用于在靜態(tài)時(shí)形成所述第二饋通分流電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第八電流；
所述第六電流為所述第七電流與所述第八電流之和。
18.如權(quán)利要求17所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第二饋通分流電路包括
第二開(kāi)關(guān)電路，所述第二開(kāi)關(guān)電路包括第四控制端，第五端和第六端，所述第四控制端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第五端與所述第三節(jié)點(diǎn)相連；
第二分流產(chǎn)生電路，所述第二分流產(chǎn)生電路與所述第六端相連；所述第一節(jié)電的信號(hào)控制所述第二開(kāi)關(guān)電路，使所述第二開(kāi)關(guān)電路在所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，所述第五端和所述第六端之間導(dǎo)通，所述第二分流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)電路，形成所述第八電流。
19.如權(quán)利要求18所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第一分流產(chǎn)生電路為第一分流MOS管，所述第一分流MOS管的柵極與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，漏極與所述第一開(kāi)關(guān)電路的第三端相連，源極接第二公共端，所述第一分流MOS管用于在所述第一開(kāi)關(guān)電路的第二端和第三端之間導(dǎo)通時(shí)接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整流經(jīng)所述第一分流MOS管的電流，該電流通過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)電路，形成所述第三電流。
20.如權(quán)利要求18或19所述的輸出級(jí)電路，其特征在于，所述第二分流產(chǎn)生電路為第二分流MOS管，所述第二分流MOS管的柵極與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，漏極與所述第二開(kāi)關(guān)電路的第六端相連，源極接第一公共端，所述第二分流MOS管用于在所述第二開(kāi)關(guān)電路的第五端和第六端之間導(dǎo)通時(shí)接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整流經(jīng)所述第二分流MOS管的電流，該流經(jīng)所述第二分流MOS管的電流通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)電路，形成所述第七電流。
21.一種功率放大電路，包括輸出級(jí)電路，其特征在于，所述輸出級(jí)電路包括
第一運(yùn)算放大器，用于接收第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)，將所述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大處理并輸出差分處理結(jié)果；
第一節(jié)點(diǎn)；
第一輸出電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間，用于接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第一電流；
偏置電路，連接于第一節(jié)點(diǎn)，用于基于所述第一電流，在第一節(jié)點(diǎn)形成第一電壓，并基于靜態(tài)時(shí)的所述第一電流對(duì)所述第一運(yùn)算放大器和所述第一輸出電路組成的電路進(jìn)行靜態(tài)偏置，其中所述第一電壓為所述第一運(yùn)算放大器的第二輸入信號(hào)；
所述第一輸出電路包括
第二節(jié)點(diǎn)；
第一轉(zhuǎn)換電路，連接于所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二節(jié)點(diǎn)之間，用于接收所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第一運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整所述第一轉(zhuǎn)換電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第二電流；
第一饋通分流電路，與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，用于在所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)形成所述第一饋通分流電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第三電流；
第一輸出處理電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間，用于將所述第一輸出處理電路與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第一電流，所述第一電流大于所述第四電流；
所述第二電流為所述第三電流與所述第四電流之和。
22.如權(quán)利要求21所述的功率放大電路，其特征在于，所述第一輸出處理電路為第一有源電流鏡，所述第一有源電流鏡的電流輸入端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，所述第一有源電流鏡的電流輸出端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第一有源電流鏡接收所述第四電流，將所述第四電流經(jīng)鏡像處理后得到流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第一電流。
23.如權(quán)利要求21所述的功率放大電路，其特征在于，所述第一饋通分流電路包括
第一開(kāi)關(guān)電路，所述第一開(kāi)關(guān)電路包括第一控制端，第二端和第三端，所述第一控制端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第二端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連；
第一分流產(chǎn)生電路，所述第一分流產(chǎn)生電路與所述第三端相連；所述第一節(jié)點(diǎn)的信號(hào)控制所述第一開(kāi)關(guān)電路，使所述第一開(kāi)關(guān)電路在所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，所述第二端和所述第三端之間導(dǎo)通，所述第一分流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流通過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)電路，形成所述第三電流。
24.如權(quán)利要求21所述的功率放大電路，其特征在于，所述輸出級(jí)電路還包括第一公共端，所述偏置電路為偏置電流源，所述偏置電流源的一端接所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端接所述第一公共端，所述偏置電流源的大小為所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)的所述第一電流。
25.如權(quán)利要求21所述的功率放大電路，所述偏置電路包括
第二運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大器接收所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)，將所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大處理并輸出差分處理結(jié)構(gòu)；
第二輸出電路，用于接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第五電流；
所述輸出級(jí)電路處于靜態(tài)時(shí)，所述第五電流與所述第一電流相等。
26.如權(quán)利要求25所述的功率放大電路，其特征在于，所述第二輸出電路包括
第三節(jié)點(diǎn)；
第二轉(zhuǎn)換電路，連接于所述第二運(yùn)算放大器與所述第三節(jié)點(diǎn)之間，用于接收所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果，并根據(jù)所述第二運(yùn)算放大器的差分處理結(jié)果調(diào)整所述第二轉(zhuǎn)換電路與所述第三節(jié)點(diǎn)間的第六電流；
第二輸出處理電路，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間，用于將所述第二輸出處理電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第七電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述第五電流
27.如權(quán)利要求26所述的功率放大電路，其特征在于，所述第二輸出電路還包括第二饋通分流電路，所述第二饋通分流電路與所述第三節(jié)點(diǎn)相連，用于在靜態(tài)時(shí)形成所述第二饋通分流電路與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第八電流，所述第六電流為所述第七電流與所述第八電流之和。
28.一種電信號(hào)的處理方法，其特征在于包括如下步驟
將第一輸入電壓信號(hào)與第二輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大后產(chǎn)生差分處理結(jié)果；
根據(jù)所述差分處理結(jié)果產(chǎn)生流經(jīng)第二節(jié)點(diǎn)的第二電流；
在靜態(tài)時(shí)產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第三電流，并根據(jù)所述第二電流和所述第三電流產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第四電流，使所述第二電流等于所述第三電流和所述第四電流之和；
將所述第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)第一節(jié)點(diǎn)的第一電流，并在所述第一節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生第一電壓，所述第一電流大于所述第四電流，所述第一電壓為所述第二輸入信號(hào)。
29.如權(quán)利要求28所述的電信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述將所述第四電流轉(zhuǎn)化為流經(jīng)第一節(jié)點(diǎn)的第一電流的步驟具體為
所述第四電流經(jīng)電流鏡進(jìn)行鏡像處理后得到所述第一電流。
30.如權(quán)利要求28所述的電信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述在靜態(tài)時(shí)產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第三電流的步驟具體為
由所述第一電壓控制，在靜態(tài)時(shí)所述第一電壓控制開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，使引入的電流通過(guò)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)電路流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)生所述第三電流。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種功率放大器的輸出級(jí)電路，及一種電信號(hào)的處理方法。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，在電路靜態(tài)時(shí)，由輸出信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，從而產(chǎn)生分流電流，將被分流電流分流后的電流放大后作為輸出端電流；而在電路處于工作時(shí)，開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷，電流不經(jīng)分流直接進(jìn)行放大后作為驅(qū)動(dòng)電流。因此本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能在保證驅(qū)動(dòng)能力的情況下，有效減少電路的靜態(tài)電流，從而減少靜態(tài)功耗。
文檔編號(hào)H03F1/02GK101110575SQ20071007633
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
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