高速高精度缓冲电路的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  2

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高速高精度缓冲电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高速高精度缓冲电路,由第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管构成,所述第一MOS管的源极连接直流电源VAA,栅极连接输入电压VIN,漏极连接电源正极输入端VINT,所述第二MOS管源极连接第三MOS管的漏极,栅极连接第四MOS管的栅极,所述第三MOS管3的源极连接直流电源VAA,栅极与第二MOS管源极连接,所述第四MOS管的源极与直流电源VAA连接,栅极连接电源正极输入端VINT。这种高速高精度缓冲电路输入和输出基本没有直流压降,输入电压VIN和输出电压VOUT基本相等,输出驱动能力强,直流增益高,可通过在第二MOS管栅极和漏极之间加补充电容来应付驱动大电容负载的情况;第四MOS管回路没有太多的负载,反馈速度快,适合高速电路。
【专利说明】 高速高精度缓冲电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种缓冲电路,尤其涉及一种高速高精度缓冲电路。
【背景技术】
[0002]缓冲电路一般是指需要驱动大的负载的时候,往往用一个缓冲电路来驱动。该电路将输入信号的波形传递到输出上,并输出足够的电流来驱动输出点的电容和电阻负载;衡量缓冲的性能指标主要有带宽,线性度,低频电压增益,输出电压和输入电压越接近越好,期望增益为I。
[0003]CMOS器件是采用互补金属氧化物半导体工艺制造出来的平面型场三端器件,被用来做开关或放大等,通常包括栅极、源极和漏极三个端口,栅极一般起控制作用,而源级跟随电路被广泛的运用到缓冲中,如附图1所示。主要的缺点是低频增益为0.8-0.9左右,对高精度的缓冲不适用,输入到输出有直流电压降,线性度比较差,依赖于输入电压和电压空。
[0004]为了解决直流压降的问题,可以使用两级源级跟随电路如附图2和附图3所示,但是这种情况下的低频增益为两级的低频增益的乘积,只有0.7左右。
[0005]当工艺提供两种不同的阈值电压的MOS管时,可以使用附图4所示电路提高增益。Ml为阈值电压较高的MOS管,M2为阈值电压较低的MOS管。Ml和M2的阈值电压差为Ml的源漏级电压。由于M1,M2的阈值电压差为基本不随输入电压变化,Ml的源漏级电压也基本不随输入电压变化,导致Ml管的输出阻抗对低频电压的影响变小,低频电压增益变大。主要缺点是工艺需要两种不同的阈值电压。这种工艺比较昂贵。
[0006]还有一种超级源级跟随电路如附图5所示,当输出电压有变化时,Ml和电流源Il形成一级放大到VINT,接着被M2和电流源12继续放大,并反馈回到输入。形成一个回路,使得整个电路有很强的驱动能力。主要的缺点是输入和输出之间的直流压降。

【发明内容】

[0007]本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种能够适合高速电路的高度高精度缓冲电路。
[0008]为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种高速高精度缓冲电路,由第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管构成,所述第一 MOS管的源极连接直流电源VAA,栅极连接输入电压VIN,漏极连接电源正极输入端VINT,所述第二MOS管源极连接第三MOS管的漏极,栅极连接第四MOS管的栅极,所述第三MOS管3的源极连接直流电源VAA,栅极与第二 MOS管源极连接,所述第四MOS管的源极与直流电源VAA连接,栅极连接电源正极输入端VINT。
[0009]优选的,所述第二 MOS管的栅极和漏极之间设置有电容。
[0010]与现有技术相比,本实用新型的有益之处是:这种高速高精度缓冲电路输入和输出基本没有直流压降,通过匹配第一MOS管和第三MOS管的电流密度以及阈值电压,输入电压VIN和输出电压VOUT基本相等,输出驱动能力强,直流增益高,由于有负反馈,直流增益接近1,可通过在第二MOS管栅极和漏极之间加补充电容来应付驱动大电容负载的情况;第四MOS管回路没有太多的负载,反馈速度快,适合高速电路。
[0011]【专利附图】

【附图说明】:
[0012]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0013]图1是已有源极跟随电路结构不意图;
[0014]图2和图3是已有两级源极跟随电路结构不意图;
[0015]图4是采用两种阈值电压的源级跟随电路结构示意图;
[0016]图5超级源极跟随电路结构示意图;
[0017]图6是本实用新型闻速闻精度缓冲电路结构不意图。
[0018]图中:1、第一 MOS管;2、第二 MOS管;3、第三MOS管;4、第四MOS管。
[0019]【具体实施方式】:
[0020]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型进行详细描述:
[0021]图5所示一种高速高精度缓冲电路,由第一 MOS管1、第二 MOS管2、第三MOS管3和第四MOS管4构成,所述第一 MOS管I的源极连接直流电源VAA,栅极连接输入电压VIN,漏极连接电源正极输入端VINT,所述第二 MOS管2源极连接第三MOS管3的漏极,栅极连接第四MOS管4的栅极,所述第三MOS管3的源极连接直流电源VAA,栅极与第二 MOS管2源极连接,所述第四MOS管4的源极与直流电源VAA连接,栅极连接电源正极输入端VINT,为了能够应付驱动大电容负载的情况,所述第二 MOS管2的栅极和漏极之间设置有电容。
[0022]这种高速高精度缓冲电路输入和输出基本没有直流压降,通过匹配第一 MOS管I和第三MOS管3的电流密度以及阈值电压,输入电压VIN和输出电压VOUT基本相等,输出驱动能力强,直流增益高,由于有负反馈,直流增益接近1,可通过在第二 MOS管2栅极和漏极之间加补充电容来应付驱动大电容负载的情况;第四MOS管4回路没有太多的负载,反馈速度快,适合高速电路。
[0023]需要强调的是:以上仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种高速高精度缓冲电路,由第一 MOS管(I)、第二 MOS管(2)、第三MOS管(3)和第四MOS管(4)构成,其特征在于:所述第一 MOS管(I)的源极连接直流电源(VAA),栅极连接输入电压(VIN),漏极连接电源正极输入端(VINT),所述第二 MOS管(2)源极连接第三MOS管(3)的漏极,栅极连接第四MOS管(4)的栅极,所述第三MOS管(3)的源极连接直流电源(VAA),栅极与第二 MOS管(2)源极连接,所述第四MOS管(4)的源极与直流电源(VAA)连接,栅极连接电源正极输入端(VINT)。
2.根据权利要求1所述的高速高精度缓冲电路,其特征在于:所述第二MOS管(2)的栅极和漏极之间设置有电容。
【文档编号】H03K19/094GK203406849SQ201320529318
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】刘雄 申请人:苏州苏尔达信息科技有限公司

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