一種電壓緩沖器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電壓緩沖器電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信、數(shù)字處理、數(shù)字雷達(dá)等應(yīng)用系統(tǒng)的快速發(fā)展，人們對A/D轉(zhuǎn)換器 (ADC)的速度、精度、功耗等指標(biāo)提出了更高的要求。電壓緩沖器通常為A/D轉(zhuǎn)換器提供A/ D轉(zhuǎn)換的參考電壓，由于其有限的驅(qū)動能力引入了誤差，影響了ADC的精度；由于緩沖器建 立和穩(wěn)定需要一定的時間，運(yùn)又限制了ADC的速度；另外為使緩沖器在驅(qū)動其他模塊時，能 夠快速建立并且穩(wěn)定下來，緩沖器必須要足夠大的擺率和帶寬，運(yùn)就迫使緩沖器需要有很 大的靜態(tài)電流，運(yùn)導(dǎo)致電壓緩沖器電路占據(jù)了整個ADC很大的功耗?？傊?，電壓緩沖器對 ADC的速度、精度、功耗有著直接的影響，因此一個快速響應(yīng)并且穩(wěn)定的高精度、低功耗的參 考電路系統(tǒng)對整個ADC的設(shè)計有著重要意義。
[0003] 傳統(tǒng)的電壓緩沖器電路由圖1所示，通常由參考電壓電路產(chǎn)生正端參考電壓 和負(fù)端參考電壓然后正、負(fù)端的參考電壓和Vkw分別各自通過一個線性穩(wěn)壓電路 (LD0)緩沖輸出。運(yùn)種電路存在一些缺點(diǎn)：①電路的功耗高，正、負(fù)端的參考電壓和Vt N分別緩沖輸入需要兩個LD0,運(yùn)極大地增大了電路的功耗；②緩沖器的響應(yīng)速度慢，LD0的 緩沖輸出端的PM0S管為共源級的結(jié)構(gòu)，其輸出阻抗比較大，導(dǎo)致緩沖器響度速度慢；③緩 沖器輸出存在非線性，當(dāng)輸出端的負(fù)載電流比較大時，緩沖器的輸出端Vufp(或VuJ無法 保持緊跟輸入端(或的參考電壓，導(dǎo)致緩沖器存在非線性。
[0004] 對于上面電路的缺點(diǎn)，將圖1中虛線框中的電路做了如圖2所示的修改，正、負(fù)端 的參考電壓和V通過一條公共支路緩沖輸出VWP和VfW。。運(yùn)種電路結(jié)構(gòu)雖然克服了 圖1中功耗高的缺點(diǎn)，但是卻無法解決上面的提到的缺點(diǎn)②和③。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種低功耗、高精度、快速響應(yīng) 的電壓緩沖器電路。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明一種電壓緩沖器電路，包括第一緩沖器、第二緩沖器和浮動電流源Ifi。。,，第 一緩沖器的輸入端與正的輸入?yún)⒖茧妷哼B接，第一緩沖器的輸出端與浮動電流源Ifi。。， 的正端連接，作為電壓緩沖器電路的正端輸出Vwp;第二緩沖器的輸入端與負(fù)的輸入?yún)⒖?電壓連接，第二緩沖器的輸出端與浮動電流源In。。,的負(fù)端連接，作為電壓緩沖器電路 的負(fù)端輸出Vref。。
[0008] 進(jìn)一步地，第一緩沖器包括第一運(yùn)算放大器Ai和第一NM0S管麗1，第一運(yùn)算放大 器Ai和第一NM0S管MN1連接，構(gòu)成第一負(fù)反饋回路；第二緩沖器包括第二運(yùn)算放大器A2和 第一PM0S管MPi，第二運(yùn)算放大器Az和第一PM0S管MP1連接，構(gòu)成第二負(fù)反饋回路。
[0009] 進(jìn)一步地，第一運(yùn)算放大器Ai的同相輸入端作為第一緩沖器的輸入端，第一運(yùn)算 放大器Ai的輸出端與第一NMOS管麗1的柵極連接，第一NMOS管麗1的漏極接電源，第一NM0S管MNi的源極與第一運(yùn)算放大器A1的反相輸入端連接，作為第一緩沖器的輸出端；第 二緩沖器包括第二運(yùn)算放大器A2和第一PM0S管MP1，第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端作 為第二緩沖器的輸入端，第二運(yùn)算放大器A2的輸出端與第一PM0S管MP1的柵極連接，第一 PM0S管MPi的漏極接地，第一PM0S管MP1的源極與第二運(yùn)算放大器A2的反相輸入端連接， 作為第二緩沖器的輸出端。
[0010] 進(jìn)一步地，第一緩沖器包括第一運(yùn)算放大器Ai、第一NM0S管MNi、第一恒流源I。。和 第二PM0S管MP2,第一運(yùn)算放大器Ai和第一NM0S管麗1連接，構(gòu)成第一負(fù)反饋回路，第一 NM0S管MNi和第二PM0S管MP2連接，構(gòu)成第S負(fù)反饋回路；第二緩沖器包括第二運(yùn)算放大 器Az、第一PM0S管MPi、第二恒流源U和第二NM0S管麗2,第二運(yùn)算放大器A2和第一PM0S 管MPi連接，構(gòu)成第二負(fù)反饋回路，第一PM0S管MP1和第二NM0S管麗2連接，構(gòu)成第四負(fù)反 饋回路。
[0011] 進(jìn)一步地，第一運(yùn)算放大器Ai的同相輸入端作為第一緩沖器的輸入端，第一運(yùn)算 放大器Ai的輸出端與第一NM0S管MN1的柵極連接，第一NM0S管MN1的漏極、第二PM0S管 MP2的柵極和第一恒流源Iup的負(fù)端連接，第一恒流源Iup的正端接電源，第二PM0S管MP2的 源極接電源，第二PM0S管MPz的漏極、第一NM0S管麗1的源極和第一運(yùn)算放大器A1的反相 輸入端連接，作為第一緩沖器的輸出端；第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端作為第二緩沖器 的輸入端，第二運(yùn)算放大器Az的輸出端與第一PM0S管MP1的柵極連接，第一PM0S管MP1的 漏極、第二NM0S管MN2的柵極和第二恒流源I的正端連接，第二恒流源IdJ勺負(fù)端接地，第 二NM0S管MNz的源極接地，第二NM0S管MN2的漏極、第一PM0S管MP1的源極與第二運(yùn)算放 大器A2的反相輸入端連接，作為第二緩沖器的輸出端。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] 1、本發(fā)明通過一條公共支路緩沖輸出VfWp和VfW。，降低了電壓緩沖器電路的功耗； 同時在公共支路上采用浮動電流源作為緩沖器輸出端的負(fù)載，使兩個參考電壓Vkp、Vkw的 輸出點(diǎn)的電流可W靈活地流出或流進(jìn)，即使在輸出點(diǎn)有大電流負(fù)載時，電壓緩沖器電路仍 然能夠快速響應(yīng)。
[0014] 2、本發(fā)明中的第一、二緩沖器均采用由M0S管構(gòu)成的源跟隨結(jié)構(gòu)，通過推挽式輸 出，降低輸出點(diǎn)的輸出阻抗，進(jìn)一步提高了電壓緩沖器電路的響應(yīng)速度。
[0015] 3、本發(fā)明中第一、二緩沖器在源跟隨結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入了負(fù)反饋，進(jìn)一步降低輸 出點(diǎn)的輸出阻抗，提高了電壓緩沖器電路的響應(yīng)速度，并且使電壓緩沖器電路的正端輸出 Vwp(或負(fù)端輸出VuJ能夠保持緊跟正的輸入?yún)⒖茧妷篤tP(或負(fù)的輸入?yún)⒖茧妷?，?審IJ電壓緩沖器電路存在的非線性，提高了電壓緩沖器電路的精度。
【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1是傳統(tǒng)的電壓緩沖器電路原理圖；
[0018] 圖2是傳統(tǒng)的電壓緩沖器電路改進(jìn)的原理圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明一種電壓緩沖器電路的原理圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的電壓緩沖器電路的原理圖；
[0021] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的電壓緩沖器電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明所列舉的實(shí)施例，只是用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明保護(hù)范 圍的限定，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明思想的前提下，還可W對 本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)和修飾，運(yùn)些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
[002引如圖3所示，本發(fā)明一種電壓緩沖器電路，包括第一緩沖器1、第二緩沖器2和浮動 電流源Ifi。。,，第一緩沖器1的輸入端與正的輸入?yún)⒖茧妷哼B接，第一緩沖器1的輸出端 與浮動電流源Ifi。。,的正端連接，作為電壓緩沖器電路的正端輸出Vwp;第二緩沖器2的輸 入端與負(fù)的輸入?yún)⒖茧妷哼B接，第二緩沖器2的輸出端與浮動電流源Ifi。。,的負(fù)端連接， 作為電壓緩沖器電路的負(fù)端輸出Vw。。通過一條公共支路緩沖輸出Vufp和VW。，降低了電 壓緩沖器電路的功耗；同時在公共支路上采用浮動電流源Ifi。。,作為緩沖器輸出端的負(fù)載， 使兩個參考電壓V^p、的輸出點(diǎn)的電流可W靈活地流出或流進(jìn)，即使在輸出點(diǎn)有大電流 負(fù)載時，電壓緩沖器電路仍然能夠快速響應(yīng)。 W24] 實(shí)施例一：
[00巧]如圖4所示，第一緩沖器1包括第一運(yùn)算放大器Ai和第一NM0S管MN1，第一運(yùn)算放 大器Ai的同相輸入端作為第一緩沖器1的輸入端，第一運(yùn)算放大器Ai的輸出端與第一NM0S 管麗1的柵極連接，第一NM0S管麗1的漏極接電源，第一NM0S管麗1的源極、第一運(yùn)算放大 器Ai的反相輸入端和浮動電流源In。。,的正端連接（A點(diǎn)），作為電壓緩沖器電路的正端輸 出Vfpfp;第二緩沖器2包括第二運(yùn)算放大器A2和第一PM0S管MP1，第二運(yùn)算放大器Az的同 相輸入端作為第二緩沖器2的輸入端，第二運(yùn)算放大器A2的輸出端與第一PM0S管MP1的柵 極連接，第一PM0S管MPi的漏極接地，第一PM0S管MP1的源極、第二運(yùn)算放大器A2的反相 輸入端和浮動電流源Ifi。。,的負(fù)端連接度點(diǎn)），作為電壓緩沖器電路的負(fù)端輸出Vw。