放大电路制造技术

本发明专利技术涉及一种放大电路，该放大电路包括输入放大器、输出放大器与二极管元件。输出放大器的第一输入端与第二输入端连接于输入放大器的差分输出对。二极管元件的第一端连接于输出放大器的输出端，二极管元件的第二端连接于输出放大器的第一输入端。当输出放大器的输出端与输入端的电压差大于二极管元件的位障电压时，此二极管元件会导通而使输出放大器的输出端连接至输出放大器的输入端。本发明专利技术提供的放大电路，在暂态时，可迅速平缓输出信号的过冲现象。而在稳态时二极管元件截止，藉以维持运算放大器的正常运作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种放大电路，尤其涉及一种具有过冲抑制功能的放大电路。
技术介绍
在信号处理与控制系统中，经常使用放大电路来调整、传输、增强、或缩放信号。放 大器有许多种类，单看使用的放大器的用途与其频宽需求，如功率放大器、协调放大器、输 入级放大器、输出级放大器等。传统放大器于输出信号时，可能因为相位边际(phase margin)不足、面积不足等 诸多因素，而在动态操作时会产生过冲(overshoot)现象。过冲现象是指电路在转换状态 时，暂态的瞬间电压无法及时稳定而大幅超过稳态电压，此现象在信号输出时会造成信号 的不稳定，后方接收信号的电路会因此导致动作错误或甚者烧毁电路。在许多应用上来说， 稳定的输出电压是必须的，而电压瞬间上升的问题发生应该被抑制在容许范围之内。现有的抑制过冲现象的方法可设计较大的相位边际，因而使动态反应变慢，并且 针对不同的条件如程序、电压、温度变化(process-voltage-temperature variation，简称 为PVT variation)下，不同情况下的相位边际差异过大，导致必须依照不同情况来变更电 路设计。而其他方法如利用加大电流以加速状态改变，或者在输出端增加电容以降低其震 荡幅度与稳定输出电压，也会增加部分制造成本与电路面积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种放大电路，通过二极管元件在暂态时迅速稳定过冲的信 号，于稳态时将二极管元件截止以维持放大器的正常运作，用以抑制放大电路的过冲现象。本专利技术实施例提供一种放大电路，包括输入放大器、输出放大器与第一二极管元 件。输入放大器具有第一输入端、第二输入端与差分输出对。输出放大器具有第一输入端、 第二输入端与输出端，输出放大器的第一输入端与第二输入端连接至输入放大器的差分输 出对。第一二极管元件的第一端连接于输出放大器的输出端，第一二极管元件的第二端连 接于输出放大器的第一输入端。此第一二极管元件在输出放大器的输出端与输出放大器的 第一输入端的电压差大于第一二极管元件的位障电压时会导通。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括一个二极管，此二极管的阳 极连接至输出放大器的输出端，而二极管的阴极连接至输出放大器的第一输入端。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括一个二极管，此二极管的阴 极连接至输出放大器的输出端，而二极管的阳极连接至输出放大器的第一输入端。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括多个二极管，这些二极管相 互串联而形成二极管串，其中二极管串的阳极连接至输出放大器的输出端，而二极管串的 阴极连接至输出放大器的第一输入端。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括多个二极管，这些二极管相 互串联而形成二极管串，其中二极管串的阳极连接至输出放大器的第一输入端，而二极管串的阴极连接至输出放大器的输出端。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括一个二极管与可变电阻。可 变电组的第一端连接至二极管的第一端，其中二极管的第二端做为第一二极管元件的第一 端与第二端二者之一，而可变电阻的第二端做为第一二极管元件的另一端。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括多个二极管与可变电阻。这 些二极管互相串联而形成二极管串。可变电阻的第一端连接至二极管串的第一端，其中二 极管串的第二端做为第一二极管元件的第一端与第二端二者之一，而可变电阻的第二端做 为第一二极管元件的另一端。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管元件包括第一二极管、第二二极管、以 及可变电阻。可变电阻的第一端连接至第一二极管的第一端，而可变电阻的第二端连接至 第二二极管的第一端，其中第一二极管的第二端做为第一二极管元件的第一端与第二端二 者之一，第二二极管的第二端做为第一二极管元件的另一端。在本专利技术的一实施例中，上述的放大电路还包括第二二极管元件，此第二二极管 元件的第一端连接于输出放大器的输出端，第二二极管元件的第二端连接于输出放大器的 第二输入端。在本专利技术的一实施例中，上述的放大电路为一个运算放大器，输入放大器为运算 放大器的输入级，而输出放大器为运算放大器的输出级。在本专利技术的一实施例中，上述的输出放大器包括第一晶体管与第二晶体管。第一 晶体管的第一端连接至第一电压，第一晶体管的第二端作为输出放大器的输出端，第一晶 体管的控制端作为输出放大器的第一输入端。而第二晶体管的第一端连接至第二电压，第 二晶体管的第二端连接于第一晶体管的第二端，第二晶体管的控制端作为输出放大器的第 二输入端。基于上述，本专利技术实施例的放大电路利用二极管元件侦测输出放大器的输出端与 输入端的电压差。当输出放大器的输出端与输入端的电压差大于二极管元件的位障电压 时，此二极管元件会导通而使输出放大器的输出端电性连接至输出放大器的输入端。因此 在暂态时，可迅速平缓输出信号的过冲现象。在稳态时，因输出放大器的输出端与输入端的 电压差小于二极管元件的位障电压造成二极管元件截止，而藉以维持运算放大器的正常运 作。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详 细说明如下。附图说明图1是本专利技术第一实施例的一种具有过冲抑制功能的放大电路的结构示意图。图2是本专利技术第二实施例的一种具有过冲抑制功能的放大电路的结构示意图。图3是本专利技术第三实施例的一种具有过冲抑制功能的放大电路的结构示意图。图4是本专利技术第四实施例的一种具有过冲抑制功能的放大电路的结构示意图。图5A、图5B、图5C是图4的第一二极管元件405的其他实施方式的示意图。图6A、图6B与图6C分别是图5A、图5B、图5C的第一二极管元件405的另外实施 例的示意图。图6D是图3的第一二极管元件305的另一个实施例的示意图。 图7A、图7B与图7C是图4的第二二极管元件406的另一个实施例的示意图, 图7D是图3的第二二极管元件306的另一个实施例的示意图。 主要元件符号说明101 输入放大器； 105,205 第一二极管元件 306,406 第二二极管元件 D51 第一二极管； DSU DS2 二极管串； Vbn 偏压电压； Vin 输入电压； Vp 电压;102 输出放大器； 305,405 第一二极管元件； D1、D2 二极管； D52 第二二极管； R1、R2、R3 可变电阻； Vbp 偏压电压； Vn 电压； Vout 输出电压； 100、200、300、400 放大电路；Vdd 系统电压； MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6、MN7 :N 型晶体管； MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MP6、MP7 :P 型晶体管。具体实施例方式请参照图1，图1是本专利技术第一实施例的一种具有过冲抑制功能的放大电路的结 构示意图。具有过冲抑制功能的放大电路100包括输入放大器101、输出放大器102、以及 第一二极管元件105。本实施例所述的输入放大器101具有第一输入端、第二输入端与一个 差分输出对(differential output pair)。输出放大器102具有第一输入端、第二输入端 与输出端。输出放大器102的第一输入端与第二输入端分别连接于输入放大器101的差分 输出对，而输出放大器102的输出端提供输出电压Vout。第一二极管元件105的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大电路，其特征在于，包括：一输入放大器，具有一第一输入端、一第二输入端与一差分输出对；一输出放大器，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，所述输出放大器的第一输入端与第二输入端连接于所述输入放大器的差分输出对；以及一第一二极管元件，所述第一二极管元件的第一端连接于所述输出放大器的输出端，所述第一二极管元件的第二端连接于所述输出放大器的第一输入端，用以当所述输出放大器的输出端与所述输出放大器的第一输入端的电压差大于所述第一二极管元件的位障电压时，导通所述第一二极管元件。

【技术特征摘要】
1.一种放大电路，其特征在于，包括一输入放大器，具有一第一输入端、一第二输入端与一差分输出对；一输出放大器，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，所述输出放大器的第一 输入端与第二输入端连接于所述输入放大器的差分输出对；以及一第一二极管元件，所述第一二极管元件的第一端连接于所述输出放大器的输出端， 所述第一二极管元件的第二端连接于所述输出放大器的第一输入端，用以当所述输出放大 器的输出端与所述输出放大器的第一输入端的电压差大于所述第一二极管元件的位障电 压时，导通所述第一二极管元件。2.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括一二 极管，其中所述二极管的阳极连接至所述输出放大器的输出端，而所述二极管的阴极连接 至所述输出放大器的第一输入端。3.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括一二 极管，其中所述二极管的阳极连接至所述输出放大器的第一输入端，而所述二极管的阴极 连接至所述输出放大器的输出端。4.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括多个 二极管，所述多个二极管相互串联而形成一二极管串，其中所述二极管串的阳极连接至所 述输出放大器的第一输入端，而所述二极管串的阴极连接至所述输出放大器的输出端。5.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括多个 二极管，所述多个二极管相互串联而形成一二极管串，其中所述二极管串的阳极连接至所 述输出放大器的输出端，而所述二极管串的阴极连接至所述输出放大器的第一输入端。6.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括一二极管；以及一可变电阻，所述可变电阻的第一端连接至所述二极管的第一端，其中所述二极管的 第二端做为所述第一二极管元件的第一端与第二端二者其中之一，而所述可变电阻的第二 端做为所述第一二极管元件的第一端与第二端二者其中的另一个。7.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括多个二极管，所述多个二极管互相串联而形成一二极管串；以及一可变电阻，所述可变电阻的第一端连接至所述二极管串的第一端，其中所述二极管 串的第二端做为所述第一二极管元件的第一端与第二端二者其中之一，而所述可变电阻的 第二端做为所述第一二极管元件的第一端与第二端二者其中的另一个。8.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，其中所述第一二极管元件包括一第一二极管；一第二二极管；以及一可变电阻，所述可变电阻的第一端连接至所述第一二极管的第一端，而所述可变电 阻的第二端连接至所述第二二极管的第一端，其中所述第一二极管的第二端做为所述第 一二极管元件的第一端与第二端二者其中之一，所述第二二极管的第二端做为所述第一二 极管元件的第一端与第二端二者其中的另一个。9.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，还包括一第二二极管元件，所述第 二二极管元件的第一端连接于所述输出放大器的输出端，所述第二二极管元件的第二端连接于所述输出放大器的第二输入端。10.根据权利要求9所述的放大电路，其特征在于，其中所述第二二极管元件包括一二 极管，其中所述二极管的阳极连接至所述输出放大器的输出端，而所述二极管的阴极连接 至所述输出放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏嘉伟，黄如琳，梁可骏，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]