一种输出级短路保护电路结构和classab类运算放大器的制作方法

allin2025-03-04  68


本发明涉及集成电路,具体涉及一种输出级短路保护电路结构和classab类运算放大器。


背景技术:

1、运算放大器是集成电路中常用的模块电路,在集成电路中可以使用运算放大器实现各种各样的电路功能,例如输出缓冲器等,在集成电路中,通常要求输出缓冲器具有较低的输出阻抗、较大的信号摆幅、输出短路保护等特点。

2、在实际应用中,在输出短路到地或电源电压时,运算放大器中会产生安培级的电流,足以烧毁输出驱动管,使得芯片失效,因此输出短路功能是输出级电路所必须拥有的,但现有的输出短路电路在芯片电路正常工作时会使得输出电压摆幅降低,且响应较慢。

3、目前,针对现有的输出短路保护电路响应慢且影响芯片电路的正常工作的问题,尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例提供一种输出级短路保护电路结构和class ab类运算放大器,以至少解决现有的输出短路保护电路响应慢且影响芯片电路的正常工作的问题。

2、本发明实施例提供以下技术方案:

3、本发明实施例提供一种输出级短路保护电路结构,应用于运算放大器,包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第一电流源、第五mos管以及第二电流源;

4、所述第一mos管的源极与所述运算放大器中输出驱动管的栅极连接;

5、所述第二mos管的漏极、所述第三mos管的源极连接后与所述第一mos管的栅极连接;

6、所述第四mos管的栅极分别与所述第二mos管的栅极、所述第四mos管的漏极连接,且所述第四mos管的漏极与第一电流源的一端连接;

7、所述第五mos管的栅极分别与所述第三mos管的栅极、所述第五mos管的漏极连接,所述第五mos管的漏极与所述第二电流源的一端连接;

8、所述第一mos管的漏极、所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接,所述第三mos管的漏极、所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接。

9、进一步地,所述第一mos管的漏极通过第一电阻与所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接。

10、进一步地,所述第三mos管的漏极通过第二电阻与所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接。

11、进一步地,在所述输出驱动管为pmos管的情况下,所述第一mos管为nmos管、所述第二mos管、所述第三mos管、所述第四mos管以及所述第五mos管为pmos管。

12、进一步地,所述第一电阻的一端、所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接后与电源连接,所述第二电阻的一端、所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接后接地设置。

13、进一步地,在所述输出驱动管为nmos管的情况下,所述第一mos管为pmos管,所述第二mos管、所述第三mos管、所述第四mos管以及所述第五mos管为nmos管。

14、进一步地,所述第一电阻的一端、所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接后接地设置,所述第二电阻的一端、所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接后与电源连接。

15、本发明实施例还提供了一种classab类运算放大器,包括:

16、运算放大器电路;

17、两个如上任一所述的输出级短路保护电路结构,一所述输出级短路保护电路结构与所述classab类运算放大器的输出驱动pmos管连接,另一所述输出级短路保护电路结构与所述classab类运算放大器的输出驱动nmos管连接。

18、与现有技术相比,本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括:

19、本发明的一种输出级短路保护电路结构,通过第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第一电流源、第五mos管以及第二电流源互相连接形成的短路保护电路,不会影响运算放大器正常工作时的性能,且响应速度快,避免保护不及时导致的大电流烧毁芯片,解决了现有的输出短路保护电路响应慢且影响芯片电路的正常工作的问题。



技术特征:

1.一种输出级短路保护电路结构,应用于运算放大器,其特征在于,包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第一电流源、第五mos管以及第二电流源;

2.根据权利要求1所述的输出级短路保护电路结构,其特征在于,所述第一mos管的漏极通过第一电阻与所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接。

3.根据权利要求2所述的输出级短路保护电路结构,其特征在于,所述第三mos管的漏极通过第二电阻与所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接。

4.根据权利要求3所述的输出级短路保护电路结构,其特征在于,在所述输出驱动管为pmos管的情况下,所述第一mos管为nmos管、所述第二mos管、所述第三mos管、所述第四mos管以及所述第五mos管为pmos管。

5.根据权利要求4所述的输出级短路保护电路结构,其特征在于,所述第一电阻的一端、所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接后与电源连接,所述第二电阻的一端、所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接后接地设置。

6.根据权利要求3所述的输出级短路保护电路结构,其特征在于,在所述输出驱动管为nmos管的情况下,所述第一mos管为pmos管,所述第二mos管、所述第三mos管、所述第四mos管以及所述第五mos管为nmos管。

7.根据权利要求6所述的输出级短路保护电路结构,其特征在于,所述第一电阻的一端、所述第二mos管的源极、所述第四mos管的源极、所述第五mos管的源极互相连接后接地设置,所述第二电阻的一端、所述第一电流源的另一端、所述第二电流源的另一端互相连接后与电源连接。

8.一种classab类运算放大器,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开了一种输出级短路保护电路结构和class ab类运算放大器,应用于运算放大器,所述输出级短路保护电路结构包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电流源、第五MOS管以及第二电流源;第一MOS管的源极与运算放大器中输出驱动管的栅极连接;第二MOS管的漏极、第三MOS管的源极连接后与第一MOS管的栅极连接;第四MOS管的栅极分别与第二MOS管的栅极、第四MOS管的漏极连接,且第四MOS管的漏极与第一电流源的一端连接;第五MOS管的栅极分别与第三MOS管的栅极、第五MOS管的漏极连接,第五MOS管的漏极与第二电流源的一端连接。本发明不会影响运算放大器正常工作时的性能,且响应速度快,能够避免保护不及时导致的大电流烧毁芯片。

技术研发人员:杨峰,陈东坡
受保护的技术使用者:上海川土微电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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