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運算放大電路、運算放大器及線性電源

專利號
CN116470855B
公開日期
2023-09-01
申請人
深圳市微源半導體股份有限公司(廣東省深圳市福田區(qū)沙頭街道車公廟泰然八路深業(yè)泰然大廈15層15C05)
發(fā)明人
李晴平
IPC分類
H03F1/02; H02M3/156; H02M3/158; H02M1/00; H02M1/32; G05F3/26; H03F1/30
技術領域
場效應管,場效應,電壓,效應,電壓調整,放大器,運算,放大,運算放大器,參考電壓
地域: 廣東省 廣東省深圳市

摘要

本申請適用于電子電路技術領域,提供了一種運算放大電路、運算放大器及線性電源。運算放大電路中的控制模塊用于接收第一參考電壓、第二參考電壓和目標電壓,根據(jù)第一參考電壓、第二參考電壓和目標電壓輸出向第一箝位模塊輸出第一控制信號,向第二箝位模塊輸出第二控制信號,其中,目標電壓為電壓調整模塊輸出的電壓;第一箝位模塊用于根據(jù)第一控制信號向電壓調整模塊輸出第一箝位電壓;第二箝位模塊用于根據(jù)第二控制信號向電壓調整模塊輸出第二箝位電壓;電壓調整模塊用于根據(jù)第一箝位電壓和第二箝位電壓調整目標電壓。本申請實施例提供的運算放大電路解決了現(xiàn)有的運算放大器在生成負電壓時存在的功耗較大以及失調的問題。

說明書

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運算放大電路、運算放大器及線性電源 技術領域 [0001] 本申請屬于電子電路技術領域,尤其涉及一種運算放大電路、運算放大器及線性電源。 背景技術 [0002] 在線性電源的實際應用中,經(jīng)常會用到負電壓,通常采用運算放大器生成負電壓,且該負電壓屬于高壓范圍,因此當構成運算放大器的場效應管為低壓場效應管(即場效應管的尺寸小)時,其存在耐壓不夠的問題。最傳統(tǒng)的解決辦法是將低壓場效應管全部替換為高壓場效應管(即場效應管的尺寸大),但這會導致運算放大器的面積過大,成本過高。目前現(xiàn)有技術中的運算放大器采用兩個控制單元(控制單元由誤差放大器構成)和兩個電流鏡來解決場效應管耐壓不夠的問題,但該電路結構導致運算放大器會產(chǎn)生較大的功耗,同時還會產(chǎn)生失調。 發(fā)明內容 [0003] 本申請實施例提供了一種運算放大電路、運算放大器及線性電源,可以解決現(xiàn)有的運算放大器在生成負電壓時存在的功耗較大以及失調的問題。 [0004] 第一方面,本申請實施例提供了一種運算放大電路,包括控制模塊、第一箝位模塊、第二箝位模塊和電壓調整模塊,所述第一箝位模塊分別與所述控制模塊和所述電壓調整模塊電連接,所述第二箝位模塊分別與所述控制模塊和所述電壓調整模塊電連接,所述控制模塊與所述電壓調整模塊電連接; [0005] 所述控制模塊用于接收第一參考電壓、第二參考電壓和目標電壓,根據(jù)所述第一參考電壓、所述第二參考電壓和所述目標電壓向所述第一箝位模塊輸出第一控制信號,向所述第二箝位模塊輸出第二控制信號,其中,所述目標電壓為所述電壓調整模塊輸出的電壓;所述第一箝位模塊用于根據(jù)所述第一控制信號向所述電壓調整模塊輸出第一箝位電壓;所述第二箝位模塊用于根據(jù)所述第二控制信號向所述電壓調整模塊輸出第二箝位電壓;所述電壓調整模塊用于根據(jù)所述第一箝位電壓和所述第二箝位電壓調整所述目標電壓。 [0006] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述控制模塊包括第一電阻、第二電阻和誤差放大器,所述第一電阻的第一端用于接收所述第一參考電壓,所述第一電阻的第二端分別與所述第二電阻的第一端和所述誤差放大器的反相輸入端電連接,所述誤差放大器的正相輸入端用于接收所述第二參考電壓,所述第二電阻的第二端與所述電壓調整模塊電連接,用于接收所述目標電壓,所述誤差放大器的第一輸出端與所述第一箝位模塊電連接,所述誤差放大器的第二輸出端與所述第二箝位模塊電連接。 [0007] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一箝位模塊包括第一電流源和第一場效應管,所述第一電流源的第一端用于接收第一電源電壓,所述第一電流源的第二端分別與所述第一場效應管的源極和所述電壓調整模塊電連接,所述第一場效應管的柵極與所述控制模塊電連接,所述第一場效應管的漏極用于接地。 [0008] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第二箝位模塊包括電壓輸出單元、箝位單元和電流源單元,所述電壓輸出單元分別與所述控制模塊和所述箝位單元電連接,所述箝位單元分別與所述電流源單元和所述電壓調整模塊電連接; [0009] 所述電壓輸出單元用于接收所述第二控制信號,根據(jù)所述第二控制信號向所述箝位單元輸出第一電壓;所述箝位單元用于接收第二電壓,根據(jù)所述第一電壓和所述第二電壓向所述電壓調整模塊輸出所述第二箝位電壓;所述電流源單元作為所述運算放大電路的有源負載。 [0010] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述電壓輸出單元包括第二場效應管,所述第二場效應管的柵極與所述控制模塊電連接,所述第二場效應管的漏極用于接收第一電源電壓,所述第二場效應管的源極與所述箝位單元電連接。 [0011] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述箝位單元包括第三場效應管和第四場效應管,所述第三場效應管的源極與所述電壓輸出單元電連接,所述第三場效應管的柵極用于接地,所述第三場效應管的漏極與所述第四場效應管的漏極電連接,所述第四場效應管的柵極用于接收所述第二電壓,所述第四場效應管的源極分別與所述電流源單元和所述電壓調整模塊電連接。 [0012] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述電流源單元包括第二電流源,所述第二電流源的第一端分別與所述箝位單元和所述電壓調整模塊電連接,所述第二電流源的第二端用于接收第二電源電壓。 [0013] 在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述電壓調整模塊包括第五場效應管和第六場效應管,所述第五場效應管的柵極與所述第一箝位模塊電連接,所述第五場效應管的源極用于接收第一電源電壓,所述第五場效應管的漏極分別與所述第六場效應管的漏極和所述控制模塊電連接,所述第六場效應管的柵極與所述第二箝位模塊電連接,所述第六場效應管的源極用于接收第二電源電壓。 [0014] 第二方面,本申請實施例提供了一種運算放大器,包括第一方面任一項所述的運算放大電路。

權利要求

1 2
1.一種運算放大電路,其特征在于,包括控制模塊、第一箝位模塊、第二箝位模塊和電壓調整模塊,所述第一箝位模塊分別與所述控制模塊和所述電壓調整模塊電連接,所述第二箝位模塊分別與所述控制模塊和所述電壓調整模塊電連接,所述控制模塊與所述電壓調整模塊電連接; 所述控制模塊用于接收第一參考電壓、第二參考電壓和目標電壓,根據(jù)所述第一參考電壓、所述第二參考電壓和所述目標電壓向所述第一箝位模塊輸出第一控制信號,向所述第二箝位模塊輸出第二控制信號,其中,所述目標電壓為所述電壓調整模塊輸出的電壓;所述第一箝位模塊用于根據(jù)所述第一控制信號向所述電壓調整模塊輸出第一箝位電壓;所述第二箝位模塊用于根據(jù)所述第二控制信號向所述電壓調整模塊輸出第二箝位電壓;所述電壓調整模塊用于根據(jù)所述第一箝位電壓和所述第二箝位電壓調整所述目標電壓; 所述第二箝位模塊包括電壓輸出單元、箝位單元和電流源單元,所述電壓輸出單元分別與所述控制模塊和所述箝位單元電連接,所述箝位單元分別與所述電流源單元和所述電壓調整模塊電連接; 所述電壓輸出單元用于接收所述第二控制信號,根據(jù)所述第二控制信號向所述箝位單元輸出第一電壓;所述箝位單元用于接收第二電壓,根據(jù)所述第一電壓和所述第二電壓向所述電壓調整模塊輸出所述第二箝位電壓;所述電流源單元作為所述運算放大電路的有源負載。 2.根據(jù)權利要求1所述的運算放大電路,其特征在于,所述控制模塊包括第一電阻、第二電阻和誤差放大器,所述第一電阻的第一端用于接收所述第一參考電壓,所述第一電阻的第二端分別與所述第二電阻的第一端和所述誤差放大器的反相輸入端電連接,所述誤差放大器的正相輸入端用于接收所述第二參考電壓,所述第二電阻的第二端與所述電壓調整模塊電連接,用于接收所述目標電壓,所述誤差放大器的第一輸出端與所述第一箝位模塊電連接,所述誤差放大器的第二輸出端與所述第二箝位模塊電連接。 3.根據(jù)權利要求1所述的運算放大電路,其特征在于,所述第一箝位模塊包括第一電流源和第一場效應管,所述第一電流源的第一端用于接收第一電源電壓,所述第一電流源的第二端分別與所述第一場效應管的源極和所述電壓調整模塊電連接,所述第一場效應管的柵極與所述控制模塊電連接,所述第一場效應管的漏極用于接地。
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