專利名稱：放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種放大器。
背景技術(shù)：
運(yùn)算放大器主要是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算與放大，因此在各電子器件中被廣泛地應(yīng)用。眾所周知地，運(yùn)算放大器的內(nèi)部包括有多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，而且場(chǎng)效應(yīng)管的載流子遷移率、閾值電壓等參數(shù)會(huì)隨溫度及工藝角的變化而不同，這將導(dǎo)致運(yùn)算放大器的增益也隨著發(fā)生變化，即運(yùn)算放大器的增益存在不穩(wěn)定的隱患。在現(xiàn)有技術(shù)中，多采用增加負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)來減小工藝參數(shù)對(duì)增益的影響，但此種方式需要在電路中添加額外的器件，不僅使整個(gè)放大器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且不能完全避免工藝參數(shù)對(duì)增益的影響。因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以使放大器的增益不受遷移率、閾值電壓、溫度等工藝參數(shù)影響的放大器來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種放大器，所述放大器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有穩(wěn)定而精確的增益值，其增益不會(huì)隨溫度及工藝角的變化，保證了經(jīng)放大器放大后信號(hào)的穩(wěn)定性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種放大器，該放大器包括電流產(chǎn)生電路、電流鏡像電路及放大電路，所述電流產(chǎn)生電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管及第一電阻，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管分別與外部電源、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管及所述電流鏡像電路連接，所述第一電阻分別與所述外部電源及所述第二場(chǎng)效應(yīng)管連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管還與所述電流鏡像電路連接，以將所述電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流輸入至所述電流鏡像電路，所述電流鏡像電路還分別與外部電源及所述放大電路連接，所述電流鏡像電路將所述電流產(chǎn)生電路輸出的電流鏡像放大2倍并輸入至所述放大電路，所述放大電路與外部信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端連接，且所述放大電路包括第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管及兩個(gè)負(fù)載電阻，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管均分別和所述電流鏡像電路、外部信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及一個(gè)負(fù)載電阻連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管和第四場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)外部信號(hào)輸入端輸入的信號(hào)進(jìn)行放大，并通過所述信號(hào)輸出端輸出放大后的信號(hào)，且所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、第三場(chǎng)效應(yīng)管及第四場(chǎng)效應(yīng)管具有完全相同的參數(shù)特征。較佳地，所述電流鏡像電路包括第五場(chǎng)效應(yīng)管、第六場(chǎng)效應(yīng)管、第七場(chǎng)效應(yīng)管、第八場(chǎng)效應(yīng)管及第九場(chǎng)效應(yīng)管，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第八場(chǎng)效應(yīng)管源極及所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和柵極連接，所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和漏極、第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和漏極及第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極共同連接，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管、所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的源極均與所述外部電源連接，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極分別與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極及所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接。
較佳地，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管與第八場(chǎng)效應(yīng)管具有相同的寬長(zhǎng)比，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比為所述第八場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比的2倍，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管與第六場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比相等。較佳地，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管與第八場(chǎng)效應(yīng)管具有相同的寬長(zhǎng)比，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比與所述第八場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比相等，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比為所述第五場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比的2倍。較佳地，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述外部電源連接，其柵極和漏極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極共同連接，并與所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第一電阻一端與外部電源連接，另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接。較佳地，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比為所述第一場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比的N倍，N為整數(shù)，且N彡2。較佳地，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管和第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極均與所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與外部信號(hào)輸入端的正向輸入端連接，其漏極與一負(fù)載電阻的一端及信號(hào)輸出端的正向輸出端連接，所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與外部信號(hào)輸入端的反向輸入端連接，其漏極與另一負(fù)載電阻及信號(hào)輸出端的反向輸出端連接，且兩所述負(fù)載電阻的另一端均接地。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的所述放大器由于所述電流鏡像電路將所述電流產(chǎn)生電路輸出的電流鏡像為2倍并輸入至所述放大電路，且所述第二場(chǎng)效應(yīng)管與所述放大電路的第三場(chǎng)效應(yīng)管及第四場(chǎng)效應(yīng)管具有完全相同的參數(shù)特征，使得流過所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、第三場(chǎng)效應(yīng)管及第四場(chǎng)效應(yīng)管的電流值完全相同，三個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)也相同，從而由所述第三場(chǎng)效應(yīng)管或第四場(chǎng)效應(yīng) 管的跨導(dǎo)與其漏極的負(fù)載電阻之積而得到的放大電路的增益為一個(gè)與場(chǎng)效應(yīng)管跨導(dǎo)無關(guān)的量，因此本發(fā)明的放大器的增益是穩(wěn)定而精的，增益不會(huì)隨溫度及工藝角的變化，保證了經(jīng)放大器放大后信號(hào)的穩(wěn)定性。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明放大器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明放大器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種放大器，所述放大器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有穩(wěn)定而精確的增益值，其增益不會(huì)隨溫度及工藝角的變化，保證了經(jīng)放大器放大后信號(hào)的穩(wěn)定性。請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明放大器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，本發(fā)明的放大器包括電流產(chǎn)生電路、電流鏡像電路及放大電路；所述電流產(chǎn)生電路分別與外部電源及電流鏡像電路連接，以產(chǎn)生所述放大器正常工作所需的電流，且將產(chǎn)生的電流傳送至所述電流鏡像電路；所述電流鏡像電路分別與外部電源及放大電路連接，所述電流鏡像電路將所述電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流鏡像為相應(yīng)倍數(shù)的電流而輸送至所述放大電路，以為所述放大電路提供正常的工作電流；所述放大電路還分別與外部信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端連接，所述放大電路對(duì)外部信號(hào)輸入端輸入的信號(hào)設(shè)定要求進(jìn)行放大，且通過所述信號(hào)輸出端輸出放大后的信號(hào)。具體地，請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合參考圖2，圖2為本發(fā)明放大器的電路原理圖。所述電流產(chǎn)生電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2及第一電阻RO ;所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極與外部電源VCC連接，其柵極、漏極及所述第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極共同連接，并與所述第電流鏡像電路連接；所述第一電阻RO —端與外部電源VCC連接，另一端與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極連接，且所述第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極與所述電流鏡像電路連接；從而所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2及第一電阻RO配合通過外部電源VCC提供的電壓而產(chǎn)電流IO ;另外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的寬長(zhǎng)比為所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml寬長(zhǎng)比的N倍，N為整數(shù)，且N > 2，使得
權(quán)利要求
1.一種放大器，其特征在于，包括電流產(chǎn)生電路、電流鏡像電路及放大電路，所述電流產(chǎn)生電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管及第一電阻，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管分別與外部電源、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管及所述電流鏡像電路連接，所述第一電阻分別與所述外部電源及所述第二場(chǎng)效應(yīng)管連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管還與所述電流鏡像電路連接，以將所述電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流輸入至所述電流鏡像電路，所述電流鏡像電路還分別與外部電源及所述放大電路連接，所述電流鏡像電路將所述電流產(chǎn)生電路輸出的電流鏡像放大2倍并輸入至所述放大電路，所述放大電路與外部信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端連接，且所述放大電路包括第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管及兩個(gè)負(fù)載電阻，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管均分別和所述電流鏡像電路、外部信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及一個(gè)負(fù)載電阻連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管和第四場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)外部信號(hào)輸入端輸入的信號(hào)進(jìn)行放大，并通過所述信號(hào)輸出端輸出放大后的信號(hào)，且所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、第三場(chǎng)效應(yīng)管及第四場(chǎng)效應(yīng)管具有完全相同的參數(shù)特征。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述電流鏡像電路包括第五場(chǎng)效應(yīng)管、第六場(chǎng)效應(yīng)管、第七場(chǎng)效應(yīng)管、第八場(chǎng)效應(yīng)管及第九場(chǎng)效應(yīng)管，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第八場(chǎng)效應(yīng)管源極及所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和柵極連接，所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和漏極、第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和漏極及第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極共同連接，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管、所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的源極均與所述外部電源連接，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極分別與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極及所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接。
3.如權(quán)利要求2所述的放大器，其特征在于，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管與第八場(chǎng)效應(yīng)管具有相同的寬長(zhǎng)比，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比為所述第八場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比的2倍，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管與第六場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比相等。
4.如權(quán)利要求2所述的放大器，其特征在于，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管與第八場(chǎng)效應(yīng)管具有相同的寬長(zhǎng)比，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比與所述第八場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比相等，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比為所述第五場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比的2倍。
5.如權(quán)利要求2所述的放大器，其特征在于，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述外部電源連接，其柵極和漏極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極共同連接，并與所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第一電阻一端與外部電源連接，另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接。
6.如權(quán)利要求5所述的放大器，其特征在于，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比為所述第一場(chǎng)效應(yīng)管寬長(zhǎng)比的N倍，N為整數(shù)，且N彡2。
7.如權(quán)利要求2所述的放大器，其特征在于，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管和第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極均與所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與外部信號(hào)輸入端的正向輸入端連接，其漏極與一負(fù)載電阻的一端及信號(hào)輸出端的正向輸出端連接，所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與外部信號(hào)輸入端的反向輸入端連接，其漏極與另一負(fù)載電阻及信號(hào)輸出端的反向輸出端連接，且兩所述負(fù)載電阻的另一端均接地。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種放大器，該放大器包括電流產(chǎn)生電路、電流鏡像電路及放大電路，電流產(chǎn)生電路分別與外部電源及電流鏡像電路連接，電流鏡像電路分別與外部電源及放大電路連接，放大電路與外部信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端連接，且放大電路包括第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管及兩個(gè)負(fù)載電阻，第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管均分別和電流鏡像電路、外部信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及一個(gè)負(fù)載電阻連接，且第二場(chǎng)效應(yīng)管、第三場(chǎng)效應(yīng)管及第四場(chǎng)效應(yīng)管具有完全相同的參數(shù)特征。本發(fā)明的放大器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有穩(wěn)定而精確的增益值，其增益不會(huì)隨溫度及工藝角的變化，保證了經(jīng)放大器放大后信號(hào)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H03F1/30GK103036510SQ20121051999
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者楊保頂 申請(qǐng)人:四川和芯微電子股份有限公司