放大器的制作方法

放大器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术基于并要求于2020年11月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0158029的优先权，该申请的公开通过全文引用合并于此。
技术领域
3.本公开涉及一种放大器。


背景技术：

4.放大器被安装在电子设备上，或者是放大语音信号或生物信号的独立设备。根据使用放大器的应用，要求一定的噪声水平和带宽。
5.需要一种在低噪声下工作并且具有高分辨率和宽带宽的放大器。


技术实现要素：

6.提供了一种放大器。附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过实践本公开所呈现的实施例而获知。
7.附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过实践本公开的示例实施例而获知。
8.根据本公开的一方面，提供了一种放大器，包括：输入电路，被配置为将输入信号转换为电流；输出电路，包括至少一个开关元件并且被配置为提供输出信号；以及偏置电路，连接到所述输出电路的所述至少一个开关元件以形成反馈回路，所述反馈回路被配置为调节所述输入电路的输出端的电压变化。
9.所述输入电路还可以被配置为将所述输入信号转换为差分输入电流，并输出所述差分输入电流。
10.所述偏置电路可以被配置为减小与所述差分输入电流相对应的电压变化。
11.所述至少一个开关元件可以包括连接到所述输入电路的输出端的第一开关元件，所述偏置电路可以包括第一放大电路，所述第一放大电路被配置为放大所述输入电路的输出端的电压，并且所述第一放大电路可以连接到所述第一开关元件以形成所述反馈回路，所述反馈回路被配置为调节所述输入电路的输出端的电压变化。
12.所述第一放大电路可以被配置为接收第一工作电压和所述输入电路的输出端的电压，并且基于所述第一工作电压和所述输入电路的输出端的电压，对所述第一开关元件的第一偏置电压进行偏置。
13.所述第一放大电路可以被配置为增大所述第一开关元件的跨导(gm)。
14.所述至少一个开关元件还可以包括连接到所述输入电路的输出端的第二开关元件，所述偏置电路可以包括第二放大电路，所述第二放大电路被配置为放大所述输入电路的输出端的电压，并且所述第二放大电路可以连接到所述第二开关元件以形成所述反馈回路，所述反馈回路被配置为调节所述输入电路的输出端的电压变化。
15.所述第二放大电路可以被配置为接收第二工作电压和所述输入电路的输出端的电压，并且基于所述第二工作电压和所述输入电路的输出端的电压，对所述第二开关元件的第二偏置电压进行偏置。
16.所述第二放大电路可以被配置为增大所述第二开关元件的跨导。
17.所述输出电路还可以包括电容器，所述电容器被配置为增大所述输出信号的带宽。
18.所述至少一个开关元件可以包括：第一开关元件和第二开关元件，均连接到所述输入电路的输出端；第三开关元件，与所述第一开关元件和所述第二开关元件并联连接；以及第四开关元件，连接到所述第三开关元件，以及其中，所述电容器连接在所述第三开关元件和所述第四开关元件之间的节点与所述输出电路的输出端之间。
19.所述第一开关元件可以包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管nmosfet或p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管pmosfet，其中，所述第二开关元件包括类型与所述第一开关元件的类型不同的开关元件。
20.所述输入电路、所述偏置电路和所述输出电路可以形成第一电路，并且所述放大器还可以包括：第二电路，被配置为输出与所述输出信号具有差分关系的另一输出信号。
21.所述第二电路可以被配置为将输入到所述第二电路的另一信号转换为另一电流，并且调节与转换后的另一电流相对应的电压变化。
22.所述第一电路和所述第二电路中的每一个可以包括两个输入信号，并且所述第一电路和所述第二电路中的每一个可以包括一个输出信号。
23.根据本公开的另一方面，提供了一种通过放大器进行放大的方法，包括：将通过输入电路接收的输入信号转换为电流；通过包括至少一个开关元件的输出电路对输出信号进行输出；以及通过反馈回路中与所述输出电路的所述至少一个开关元件连接的偏置电路，来调节所述输入电路的输出端的电压变化。
24.根据本公开的另一方面，提供了一种放大器，包括：输入电路，被配置为基于输入信号输出第一信号；输出电路，包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件；以及第一偏置电路，包括具有第一输入端子、第二输入端子和第一输出端子的第一放大器，其中，所述第一开关元件的栅极连接到所述第一偏置电路的所述第一放大器的所述第一输出端子，其中，在所述第一开关元件和所述第二开关元件之间的第一节点处提供所述第一信号，其中，所述第一放大器的所述第一输入端子连接到第一偏置电压以接收所述第一偏置电压作为第一输入，并且所述第二输入端子连接到所述第一节点以接收所述第一信号作为第二输入，从而形成第一反馈回路，所述第一反馈回路被配置为调节所述输入电路的所述第一信号的电压变化。
25.所述放大器还可以包括：第二偏置电路，包括具有第三输入端子、第四输入端子和第二输出端子的第二放大器，其中，所述第四开关元件的栅极连接到所述第二偏置电路的所述第二放大器的所述第三输入端子，其中，在所述第三开关元件和所述第四开关元件之间的第二节点处提供由所述输入电路输出的第二信号，其中，所述第二放大器的所述第三输入端子连接到第二偏置电压以接收所述第二偏置电压作为第三输入，并且所述第四输入端子连接到所述第二节点以接收所述第二信号作为第四输入，从而形成第二反馈回路，所述第二反馈回路被配置为调节所述输入电路的所述第二信号的电压变化。
26.所述第一偏置电路可以被配置为减小与所述第一信号相对应的电压变化。
27.所述第二偏置电路可以被配置为减小与所述第二信号相对应的电压变化。
附图说明
28.根据以下结合附图的描述，本公开的一些实施例的上述和其它方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
29.图1是示出根据示例实施例的放大器的配置的框图；
30.图2是示出根据示例实施例的包括输入电路的放大器的图；
31.图3是示出根据示例实施例的包括偏置电路的放大器的操作的图；
32.图4是示出根据示例实施例的包括第一放大电路和第二放大电路的放大器的图；
33.图5是示出根据示例实施例的放大器的电路图的示例的图；
34.图6是示出根据示例实施例的包括第一电路和第二电路的放大器的电路图的图；
35.图7是示出根据示例实施例的放大器的输出信号的图；
36.图8是示出根据示例实施例的放大器的应用的图；以及
37.图9是示出根据示例实施例的偏置电路的操作的流程图。
具体实施方式
38.现在详细参考实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，贯穿附图类似的附图标记表示类似的元件。在这点上，示例实施例可以具有不同形式，并且不应当被解释为受限于本文所阐明的描述。因此，下面仅通过参考附图描述示例实施例，以解释各个方面。如本文中所使用的术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。诸如“...中的至少一个”之类的表述当在元件列表之后时修饰整个元件列表，而不是修饰列表中的单独元件。
39.本公开中所使用的术语是考虑到关于本公开的功能基于当前在本领域中广泛使用的通用术语而选择的，但是术语可以根据本领域普通技术人员的意图、先例或本领域的新技术而变化。而且，申请人可以任意选择一些术语，并且在这种情况下，将在本公开的具体实施方式中详细描述所选择的术语的含义。因此，本文中使用的术语不应仅基于术语的名称来解释，而应基于术语的含义以及整个公开中的描述来解释。
40.在整个说明书中，当一个部分“包括”一个元件时，除非另有说明，否则还可以包括另一元件，而不排除其他元件的存在。
41.在示例实施例中使用的诸如“单元”或“模块”之类的术语指示用于处理至少一个功能或操作的单元，并且可以用硬件、软件或者用硬件和软件的组合来实现。
42.应当理解，虽然可以在本文使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用来将元件彼此区分。
43.此外，所呈现的各种附图中示出的连接线或连接件意在表示各种元件之间的功能关系和/或物理或逻辑连接。应该注意，在实际设备中可以存在许多替代或者附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。
44.将详细描述本公开的示例实施例，以便完全表达本公开的范围并使本领域的普通技术人员能够实现和实践本公开。然而，本公开可以以许多不同形式体现，且不应被解释为
受限于本文中所阐述的示例实施例。
45.图1是示出根据示例实施例的放大器100的配置的框图。
46.参考图1，放大器100可以包括输入电路110、偏置电路120和输出电路130。在图1所示的放大器100中，仅示出了与示例实施例有关的组件。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，根据其他实施例，放大器100除了图1所示的组件之外还可以包括其他通用组件。
47.放大器100可以是以恒定比率增大输入信号的设备，并且可以以芯片的形式实现。例如，放大器100可以以芯片的形式实现，并且安装在诸如移动电话和智能扬声器之类的各种移动设备上。放大器100可以被实现为独立的设备，并且可以与诸如扬声器之类的外部设备结合使用。而且，放大器100可以是ab类放大器。
48.输入电路110可以将输入信号转换为电流。输入信号可以意味着从外部输入到输入电路110的信号。例如，输入信号可以是电压，但不限于此。
49.输入电路110可以将输入到输入电路110的电压转换成电流。
50.可以有多个输入信号。例如，输入信号的数量可以是两个或四个，但不限于此。换句话说，放大器100可以接收2个输入或4个输入。稍后将参考图2详细描述输入电路110。根据另一示例实施例，输入信号的数量可以不同于两个或四个。
51.偏置电路120可以减小输入电路110的输出端的电压变化。根据示例实施例，输出端可以是输入电路110的输出节点。输入电路110的输出端可以指转换后的电流从输入电路110输出并且被输入到偏置电路120的点。偏置电路120可以减小输入电路110的输出端的电压变化，并且可以减小输入电路110的输出端的输出摆幅。
52.然而，本公开不限于此，因此，根据另一示例实施例，输入电路110的输出端可以指转换后的电流从输入电路110输出并且被输入到与偏置电路120不同的电路的点。这样，从输入电路110输出的转换后的电流通过中间电路输入到偏置电路120。
53.输出电路130可以包括用于减小输入电路110的输出端的电压变化的至少一个开关元件，并且可以提供输出信号。该至少一个开关元件可以减小输入电路110的输出端的电压变化，并且可以减小输入电路110的输出端的输出摆幅。
54.开关元件可以包括诸如双极结型晶体管(bjt)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)之类的开关元件，但是不限于所列出的开关元件的类型。另外，输出电路130可以意味着ab类放大器的输出端。稍后将参考图5详细描述输出电路130。
55.输出电路130的至少一个开关元件可以连接到偏置电路120。偏置电路120可以连接到该至少一个开关元件，以形成用于减小输入电路110的输出端的电压变化的反馈回路。稍后将参考图3详细描述偏置电路120。
56.在设计放大器100的情况下，当特定点的输出摆幅增加时，放大器100的非线性度增加并且失真增加，因此期望在设计放大器100时减小特定点的输出摆幅。例如，当放大器中的特定点处的电压变化增加时，放大器100的非线性度增加并且失真增加。根据本公开的放大器100可以包括偏置电路120，该偏置电路120用于减小输入电路110的输出端的电压变化，从而减小输入电路110的输出端的输出摆幅。因此，输出端的电压可以稳定，并且放大器100的线性度可以增加。
57.图2是示出根据示例实施例的放大器200的图。
58.参考图2，放大器200可以包括输入电路210和输出电路220。图2的放大器200、输入
电路210和输出电路220可以分别对应于图1的放大器100、输入电路110和输出电路130，因此省略了重复的说明。同时，在图2中，省略了图1的偏置电路120，但是本公开不限于此。因此，根据另一示例实施例，可以在图2的结构中添加偏置电路120。根据示例实施例，输出电路220的未标记的元件可以对应于图5中的输出电路520中的各个已标记的元件。
59.输入电路210可以包括输入模块211。根据示例实施例，输入模块211可以将输入信号转换为电流。根据示例实施例，输入模块211可以是将电压转换成电流的跨导器、gm单元等。根据示例实施例，输入信号可以包括第一输入信号in1和第二输入信号in2。根据示例实施例，第一输入信号in1和第二输入信号in2中的每一个可以被输入到输入模块211并且被转换成电流，并且转换后的电流可以被提供给输出电路220和偏置电路。
60.第一输入信号in1和第二输入信号in2可以是差分信号。例如，输入模块211可以将第一输入信号in1和第二输入信号in2的差分电压转换为电流。输入模块211可以基于跨导(gm)来控制输出电流。
61.输入模块211可以包括开关元件。例如，输入模块211可以被配置为一个或多个n沟道金属氧化物半导体(nmos)晶体管。作为另一示例，输入模块211可以被配置为一个或多个p沟道金属氧化物半导体(pmos)晶体管。作为另一示例，输入模块211可以被配置为nmos和pmos晶体管的组合。然而，本公开不限于此，因此，根据另一示例实施例，可以根据需要来构造输入模块211的内部结构。
62.输入电路210还可以包括校正电路212。校正电路212可以将电流提供给输出电路220或偏置电路。根据另一示例实施例，校正电路212可以将电流提供给输出电路220和偏置电路。第一输入信号in1和第二输入信号in2中的每一个可以被输入到输入模块211并且被转换成电流，并且转换后的电流可以被提供给校正电路212。
63.校正电路212可以校正输入模块211的开关元件的跨导。例如，当将第一输入信号in1应用作输入模块211的一个pmos晶体管的栅极电压，并将第二输入信号in2应用作输入模块211的另一个pmos晶体管的栅极电压时，校正电路212可以增大或减小pmos晶体管的跨导。
64.根据示例实施例，输入电路210可以将输入信号转换为差分输入电流并进行输出。差分输入电流可以包括第一信号g
min1
和第二信号g
min2
，并且第一信号g
min1
和第二信号g
min2
可以指彼此具有差分关系的电流。第一信号g
min1
和第二信号g
min2
可以被提供给输出电路220和偏置电路。差分输入电流可以指具有180
°
的相位差的两个电流。换句话说，差分输入电流可以是具有相反极性的电流，或者可以是与任意基准电流相比减小和增大了相同量的电流。例如，差分输入电流可以意味着相对于0μa在-3μa至3μa的范围内的第一信号g
min1
和第二信号g
min2
。另外，差分输入电流可以意味着相对于2μa在1μa至3μa的范围内的第二信号g
min2
和第一信号g
min1
。作为另一示例，差分输入电流可以意味着相对于0μa在-3μa至3μa的范围内摆动的第一信号g
min1
和第二信号g
min2
。另外，差分输入电流可以意味着相对于2μa在1μa至3μa的范围内摆动的第二信号g
min2
和第一信号g
min1
。
65.校正电路212可以包括开关元件m
i1
、m
i2
、m
i3
、m
i4
、m
i5
、m
i6
和m
i7
。开关元件m
i1
可以连接到电源电压vdd。开关元件m
i2
可以连接到电源电压vdd。开关元件m
i3
可以连接到开关元件m
i1
。开关元件m
i4
可以连接到开关元件m
i2
。开关元件m
i1
和开关元件m
i2
可以彼此连接。开关元件m
i3
和开关元件m
i4
可以彼此连接。
66.开关元件m
i1
和开关元件m
i3
可以形成共源共栅(cascode)，并且开关元件m
i2
和开关元件m
i4
可以形成共源共栅。通过在校正电路212中使用若干个开关元件m
i1
、m
i2
、m
i3
和m
i4
，可以克服邻近效应。
67.开关元件m
i5
可以连接到开关元件m
i3
。开关元件m
i6
可以连接到开关元件m
i4
。开关元件m
i7
可以连接到开关元件m
i5
。开关元件m
i5
和开关元件m
i6
可以彼此连接。开关元件m
i5
和开关元件m
i6
可以连接到输入模块211。开关元件m
i5
、开关元件m
i6
和开关元件m
i7
之间的节点n
i4
可以连接到输入模块211。节点n
i4
可以连接到输入模块211，因此校正电路212可以从输入模块211接收转换后的电流。
68.开关元件m
i3
和开关元件m
i5
之间的节点n
i5
可以连接到输出电路220。开关元件m
i4
和开关元件m
i6
之间的节点n
i6
可以连接到输出电路220。输入电路210可以连接到输出电路220，因此第一信号g
min1
和第二信号g
min2
可以被发送到输出电路220。例如，第一信号g
min1
可以通过节点n
i6
，并且第二信号g
min2
可以通过节点n
i5
。
69.校正电路212可以包括nmos晶体管m
i5
、m
i6
和m
i7
以及pmos晶体管m
i1
、m
i2
、m
i3
和m
i4
。开关元件m
i1
的源极和开关元件m
i2
的源极可以连接到电源电压vdd。开关元件m
i1
的栅极和开关元件m
i2
的栅极可以彼此连接。开关元件m
i3
的源极可以连接到开关元件m
i1
的漏极。开关元件m
i4
的源极可以连接到开关元件m
i2
的漏极。开关元件m
i3
的栅极和开关元件m
i4
的栅极可以彼此连接。开关元件m
i1
和开关元件m
i3
可以形成共源共栅，因此可以使用相同类型的开关元件。另外，开关元件m
i2
和开关元件m
i4
可以形成共源共栅，因此可以使用相同类型的开关元件。
70.开关元件m
i5
的漏极可以连接到开关元件m
i3
的漏极，并且开关元件m
i6
的漏极可以连接到开关元件m
i4
的漏极。开关元件m
i5
的栅极和开关元件m
i6
的栅极可以彼此连接。开关元件m
i7
的漏极可以连接到开关元件m
i5
的源极，并且开关元件m
i7
的源极可以连接到接地。
71.开关元件m
i5
的源极和开关元件m
i7
的漏极之间的节点n
i4
可以连接到输入模块211的输出端。开关元件m
i6
的源极可以连接到输入模块211的输出端。开关元件m
i3
的漏极和开关元件m
i5
的漏极之间的节点n
i5
可以连接到输出电路220。开关元件m
i4
的漏极和开关元件m
i6
的漏极之间的节点n
i6
可以连接到输出电路220。
72.图3是示出根据示例实施例的包括偏置电路310的放大器300的操作的图。
73.参考图3，放大器300可以包括偏置电路310和输出电路320。图3的放大器300和输出电路320分别对应于图2的放大器200和输出电路220，并且图3的偏置电路310对应于图1的偏置电路120，因此省略了重复的说明。尽管图2中的输入电路210、以及输出电路220的一些元件在图3的图示中被省略，但可以添加它们。第一信号g
min1
和第二信号g
min2
可以指从输入电路转换的电流。
74.输出电路320可以包括第一开关元件m3。第一开关元件m3可以连接到输入电路210的输出端，并且可以减小第一开关元件m3与输入电路210的输出端之间的节点n1的电压变化。第一开关元件m3可以堆叠在开关元件m1上。开关元件m1和第一开关元件m3可以形成共源共栅，并且由于共源共栅屏蔽特性，可以减小节点n1的输出摆幅。
75.偏置电路310可以包括第一放大电路311。第一放大电路311可以放大输入电路的输出端的电压。例如，第一放大电路311可以放大连接到输入电路210的输出端的节点n1的电压。
76.第一放大电路311可以连接到第一开关元件m3，以形成用于减小输入电路210的输出端的电压变化的反馈回路。连接到第一放大电路311和第一开关元件m3的反馈回路可以减小第一开关元件m3与输入电路210的输出端之间的节点n1的电压变化。
77.第一放大电路311可以通过使用节点n1的电压作为输入来放大节点n1的电压。流过第一开关元件m3的电流可以基于放大后的节点n1的电压而改变。节点n1的电压可以根据流过第一开关元件m3的电流的变化而改变。由于反馈回路，节点n1的电压可以具有减小的电压变化。
78.第一放大电路311的输入端可以连接到第一开关元件m3与输入电路210的输出端之间的节点n1，并且第一放大电路311的输出端和第一开关元件m3可以相连以形成反馈回路。例如，当第一开关元件m3是nmos时，第一放大电路311的输入端与第一开关元件m3的源极相连，并且第一放大电路311的输出端与第一开关元件m3的栅极可以相连，以形成反馈回路。
79.第一放大电路311可以通过使用节点n1的电压作为输入来放大节点n1的电压。从第一开关元件m3的漏极流到源极的电流可以通过放大后的节点n1的电压而改变。因此，第一开关元件m3的源极的电压可以改变。反馈回路可以减小第一开关元件m3的源极的电压变化。
80.第一放大电路311可以增大第一开关元件m3的跨导。连接到第一放大电路311和第一开关元件m3的反馈回路可以增大第一开关元件m3的跨导。反馈回路可以形成为跨导(gm)提升电路。
81.跨导(gm)提升电路可以具有与增益提升电路相同或相似的形式。跨导(gm)提升电路可以减小输出阻抗。反馈回路可以是负反馈回路，并且反馈回路内部的电压可以是稳定的。根据示例实施例，即使电流被输入到反馈回路中，反馈回路中的电压也可以是稳定的，这可以对应于电流变化但是没有电压变化。因此，可以减小输出阻抗。当输出阻抗减小时，在相同的电压变化下发生增大的电流变化，这可以意味着跨导增大。跨导可以增大到一定范围。根据示例实施例，该范围可以是预设范围，其可以是用户指定的范围、在设计放大器300时所要求的范围等。
82.反馈回路可以增大第一开关元件m3的跨导。跨导的增大可以导致节点n1的电压变化的减小，并且总谐波失真(thd)可以减小。当thd减小时，可以改善放大器300的线性度并且可以减小失真。
83.第一放大电路311可以接收第一工作电压v
bias1
和输入电路210的输出端的电压。例如，第一放大电路311的正输入端可以接收第一工作电压v
bias1
，并且负输入端可以接收第一开关元件m3与输入电路210的输出端之间的节点n1的电压，但本公开不限于此。第一工作电压v
bias1
可以是施加到第一放大电路311以设置第一放大电路311的工作点的电压。第一工作电压v
bias1
可以是dc电压或共模电压。可以从放大器300的外部或内部施加第一工作电压v
bias1
。
84.第一放大电路311可以基于第一工作电压v
bias1
和输入电路210的输出端的电压来对第一开关元件m3的第一偏置电压进行偏置。第一偏置电压可以意味着施加到第一开关元件m3以设置第一开关元件m3的工作点的电压。第一偏置电压可以是dc电压。当第一开关元件m3是nmos晶体管时，可以根据第一开关元件m3的栅极电压来确定第一偏置电压。因为第一放大电路311的输出和第一开关元件m3的栅极在反馈回路中彼此连接，所以第一偏置电压可
以被反馈回路偏置。
85.第一放大电路311可以通过使用第一工作电压v
bias1
和节点n1的电压作为输入来放大节点n1的电压。流过第一开关元件m3的电流可以通过放大后的节点n1的电压而改变。节点n1的电压可以由于流过第一开关元件m3的电流的变化而改变。可以通过反馈回路和第一工作电压v
bias1
来减小由于电流变化引起的节点n1的电压变化。例如，节点n1的电压可以通过反馈回路被偏置到第一工作电压v
bias1
。
86.当通过在电源电压和接地之间堆叠若干个二极管类型开关元件，从而以共源共栅的方式对第一开关元件m3的第一偏置电压进行偏置时，可能会出现开关元件的稳定性问题。当电源电压发生微小变化时，开关元件的工作点可能发生变化，并且开关元件可能对过程电压温度(pvt)敏感。通过第一工作电压v
bias1
和作为负反馈的反馈回路，可以容易地设置第一开关元件m3的第一偏置电压。另外，因为可以容易地设置第一偏置电压，所以第一开关元件m3可能对pvt不敏感。
87.偏置电路310可以减小从差分输入电流提供的电压变化。从差分输入电流提供的电压可以意味着如下电压，该电压从差分输入电流提供给第一放大电路311的输入。第一放大电路311可以通过使用节点n1的电压(从第一信号g
min1
提供的电压)作为输入来放大从第一信号g
min1
提供的电压。流过第一开关元件m3的电流可以通过从放大后的第一信号g
min1
提供的电压而改变。可以通过反馈回路和第一工作电压v
bias1
，来减小从第一信号g
min1
提供的电压中由于电流变化引起的电压变化。换句话说，可以减小节点n1的电压变化，其中节点n1的电压是从第一信号g
min1
提供的电压。
88.根据示例实施例，输出电路320还可以包括开关元件m2和m4，并且开关元件m1、m2和m4的栅极可以分别连接到施加到每个开关元件的偏置电压，以便设置每个开关元件的工作点。
89.图4是示出根据示例实施例的包括第一放大电路411和第二放大电路412的放大器400的图。
90.参考图4，放大器400可以包括偏置电路410和输出电路420。偏置电路410可以包括第一放大电路411和第二放大电路412。图4的放大器400、偏置电路410、输出电路420和第一放大电路411分别对应于图3的放大器300、偏置电路310、输出电路320和第一放大电路311，因此省略了重复的描述。尽管图2中的输入电路210、以及输出电路220的一些元件在图4中被省略，但可以添加它们。第一信号g
min1
和第二信号g
min2
可以指从输入电路210转换的电流。
91.输出电路420可以包括第二开关元件m4。第二开关元件m4可以连接到输入电路210的输出端，并且可以减小第二开关元件m4与输入电路210的输出端之间的节点n2的电压变化。开关元件m2和第二开关元件m4可以形成共源共栅。由于共源共栅屏蔽特性，可以减小节点n2的输出摆幅。
92.第一开关元件m3和第二开关元件m4可以是不同类型的开关元件。例如，当第一开关元件m3是nmos晶体管时，第二开关元件m4可以是pmos晶体管。另外，当第一开关元件m3是pmos晶体管时，第二开关元件m4可以是nmos晶体管，但不限于此。
93.偏置电路410可以包括第二放大电路412。第二放大电路412可以放大输入电路210的输出端的电压。例如，第二放大电路412可以放大连接到第二放大电路412的节点n2的电压。
94.第一放大电路411和第二放大电路412可以彼此不同。第一放大电路411和第二放大电路412中包括的开关元件的类型可以彼此不同。另外，第一放大电路411和第二放大电路412中包括的开关元件之间的连接关系可以彼此不同。例如，当第一放大电路411包括nmos晶体管和pmos晶体管时，与第一放大电路411的nmos晶体管相对应的开关元件可以在第二放大电路412中改变为pmos晶体管。与第一放大电路411的pmos晶体管相对应的开关元件可以在第二放大电路412中改变为nmos晶体管。
95.第一放大电路411可以连接到第一开关元件m3，以形成用于减小输入电路210的输出端的电压变化的反馈回路。第二放大电路412可以连接到第二开关元件m4，以形成用于减小输入电路210的输出端的电压变化的反馈回路。连接到第二放大电路412和第二开关元件m4的反馈回路可以减小第二开关元件m4与输入电路210的输出端之间的节点n2的电压变化。
96.第二放大电路412可以通过使用节点n2的电压作为输入来放大节点n2的电压。流过第二开关元件m4的电流可以基于放大后的节点n2的电压而改变。节点n2的电压可以根据流过第二开关元件m4的电流的变化而改变。可以基于连接到第二放大电路412和第二开关元件m4的反馈回路来减小节点n2的电压变化。
97.连接到第一开关元件m3的反馈回路和连接到第二开关元件m4的反馈回路可以分别减小节点n1和节点n2的电压变化。
98.第二放大电路412的输入端可以连接到第二开关元件m4与输入电路210的输出端之间的节点n2，并且第二放大电路412的输出端和第二开关元件m4可以相连以形成反馈回路。例如，当第二开关元件m4是pmos晶体管时，第二放大电路412的输入端和第二开关元件m4的源极可以彼此连接，并且第二放大电路412的输出端和第二开关元件m4的栅极可以相连，以形成反馈回路。连接到第二开关元件m4的反馈回路可以减小第二开关元件m4的源极的电压变化。
99.第二放大电路412可以增大第二开关元件m4的跨导。连接到第二开关元件m4的反馈回路可以增大第二开关元件m4的跨导。连接到第二开关元件m4的反馈回路可以形成为跨导(gm)提升电路。
100.连接到第二开关元件m4的反馈回路可以增大第二开关元件m4的跨导，并且连接到第一开关元件m3的反馈回路可以增大第一开关元件m3的跨导。
101.第二放大电路412可以接收第二工作电压v
bias3
和输入电路210的输出端的电压。例如，第二放大电路412的正输入端可以接收第二开关元件m4与输入电路210的输出端之间的节点n2的电压，并且负输入端可以接收第二工作电压v
bias3
，但本公开不限于此。第二工作电压v
bias3
可以是施加到第二放大电路412以设置第二放大电路412的工作点的电压。第二工作电压v
bias3
可以是dc电压或共模电压。可以从放大器400的外部或内部施加第二工作电压v
bias3
。第二工作电压v
bias3
和第一工作电压v
bias1
可以相同或可以具有差分关系，但不限于此。例如，第一工作电压v
bias1
和第二工作电压v
bias3
都可以是3mv。作为另一示例，第一工作电压v
bias1
和第二工作电压v
bias3
可以分别为 3mv和-3mv。
102.第二放大电路412可以基于第二工作电压v
bias3
和输入电路的输出端的电压来对第二开关元件m4的第二偏置电压进行偏置。第二偏置电压可以意味着施加到第二开关元件m4以便设置第二开关元件m4的工作点的电压。第二偏置电压可以是dc电压。当第二开关元件m4是pmos晶体管时，可以根据第二开关元件m4的栅极电压来确定第二偏置电压。因为第二放
大电路412的输出和第二开关元件m4的栅极彼此连接，所以第二偏置电压可以被连接到第二开关元件m4的反馈回路偏置。
103.第二放大电路412可以通过使用第二工作电压v
bias3
和节点n2的电压作为输入来放大节点n2的电压。流过第二开关元件m4的电流可以基于放大后的节点n2的电压而改变。节点n2的电压可以根据流过第二开关元件m4的电流的变化而改变。可以通过连接到第二开关元件m4的反馈回路和第二工作电压v
bias3
来减小由于电流变化引起的节点n2的电压变化。例如，可以基于连接到第二开关元件m4的反馈回路将节点n2的电压偏置到第二工作电压v
bias3
。
104.根据示例实施例，开关元件m1和m2的栅极可以分别连接到施加到每个开关元件的偏置电压，以便设置每个开关元件的工作点。
105.图5是示出根据示例实施例的放大器500的电路图的示例的图。
106.参考图5，放大器500可以包括偏置电路510和输出电路520。偏置电路510可以包括第一放大电路511。图5的放大器500、偏置电路510、输出电路520和第一放大电路511分别对应于图4的放大器400、偏置电路410、输出电路420和第一放大电路411，因此省略了重复的描述。尽管图2的输入电路210在图5的图示中被省略，但可以添加它。第一信号g
min1
和第二信号g
min2
可以意味着从输入电路210转换的电流。
107.第一放大电路511可以包括开关元件m
b1
、m
b2
、m
b3
和m
b4
以及电流源ib。开关元件m
b1
可以连接到电源电压vdd。开关元件m
b2
可以连接到电源电压vdd。开关元件m
b1
和开关元件m
b2
可以彼此连接。开关元件m
b3
可以连接到开关元件m
b1
。开关元件m
b1
和开关元件m
b2
之间的节点n
b1
可以连接到开关元件m
b1
和开关元件m
b3
之间的节点n
b2
。开关元件m
b4
可以连接到开关元件m
b2
。开关元件m
b1
和开关元件m
b2
是电流镜，并且可以用作电流源。
108.开关元件m
b3
可以连接到第一工作电压v
bias1
。开关元件m
b4
可以连接到第一信号g
min1
的输出端与第一开关元件m3之间的节点n1。开关元件m
b2
和开关元件m
b4
之间的节点n
b4
可以连接到第一开关元件m3以形成反馈回路。开关元件m
b3
可以放大第一工作电压v
bias1
。开关元件m
b4
可以放大第一信号g
min1
的输出端的电压。
109.电流源ib可以连接在开关元件m
b3
和开关元件m
b4
之间的节点n
b3
与接地gnd之间。电流源ib可以向第一放大电路511和输出电路520提供偏置电流ib。
110.第一放大电路511可以包括nmos晶体管m
b3
和m
b4
以及pmos晶体管m
b1
和m
b2
。开关元件m
b1
的源极和开关元件m
b2
的源极可以连接到电源电压vdd。开关元件m
b1
的栅极和开关元件m
b2
的栅极可以彼此连接。开关元件m
b1
的栅极可以连接到开关元件m
b1
的漏极。开关元件m
b3
的漏极可以连接到开关元件m
b1
的漏极。开关元件m
b3
的栅极可以连接到第一工作电压v
bias1
，并且开关元件m
b3
的源极可以连接到电流源ib。开关元件m
b4
的漏极可以连接到开关元件m
b2
的漏极，并且开关元件m
b4
的源极可以连接到电流源ib。开关元件m
b4
的漏极可以连接到第一开关元件m3，并且开关元件m
b4
的栅极可以连接到节点n1，以形成反馈回路。电流源ib可以连接到开关元件m
b3
的源极和开关元件m
b4
的源极，并且可以连接到接地gnd。
111.输出电路520可以包括第一开关元件m3、第二开关元件m4、第三开关元件m
o3
、第四开关元件m
o1
、以及开关元件m1、m2、m
o2
、m
o4
、m
o5
和m
o6
。第四开关元件m
o1
可以连接到电源电压vdd。第三开关元件m
o3
可以连接到第四开关元件m
o1
。开关元件m
o2
可以连接到电源电压vdd。开关元件m
o2
可以连接到输出信号out。开关元件m
o2
可以连接到第四开关元件m
o1
和第三开关
元件m
o3
。开关元件m
o2
可以补偿放大器500的频率特性。
112.第一开关元件m3可以与第三开关元件m
o3
并联连接。开关元件m2可以与第三开关元件m
o3
和第一开关元件m3并联连接。开关元件m1可以连接到第一开关元件m3，并且第二开关元件m4可以连接到开关元件m2。开关元件m1和第一开关元件m3可以形成共源共栅，并且开关元件m2和第二开关元件m4可以形成共源共栅。可以形成级联，使得可以减小开关元件m1与第一开关元件m3之间的节点n1和开关元件m2与第二开关元件m4之间的节点n2的输出摆幅。
113.开关元件m
o4
可以并联连接到开关元件m1，并且可以并联连接到第二开关元件m4。开关元件m
o5
的一端可以连接到开关元件m
o4
，并且开关元件m
o5
的另一端可以连接到接地gnd。开关元件m
o6
可以连接到第二开关元件m4和开关元件m1之间的节点n3。开关元件m
o6
可以连接到接地gnd。开关元件m
o6
可以连接到输出信号out。开关元件m
o6
可以补偿放大器500的频率特性。
114.第一开关元件m3和开关元件m1之间的节点n1可以连接到第一信号g
min1
。第二开关元件m4和开关元件m2之间的节点n2可以连接到第二信号g
min2
。
115.输出电路520可以包括nmos晶体管m1、m3、m
o4
、m
o5
和m
o6
以及pmos晶体管m2、m4、m
o1
、m
o2
和m
o3
。第四开关元件m
o1
的源极可以连接到电源电压vdd，并且第三开关元件m
o3
的源极可以连接到第四开关元件m
o1
的漏极。开关元件m
o2
的源极可以连接到电源电压vdd。开关元件m
o2
的栅极可以连接到第三开关元件m
o3
的漏极，并且开关元件m
o2
的漏极可以连接到输出信号out。开关元件m
o2
可以连接到输出信号out以补偿放大器500的频率特性。
116.第一开关元件m3的漏极可以连接到第三开关元件m
o3
的漏极，并且开关元件m2的源极可以连接到第三开关元件m
o3
的漏极。开关元件m1的漏极可以连接到第一开关元件m3的源极，并且第一开关元件m3的源极和开关元件m1的漏极可以连接到第一信号g
min1
。第二开关元件m4的源极可以连接到开关元件m2的漏极，并且第二开关元件m4的源极和开关元件m2的漏极可以连接到第二信号g
min2
。第一开关元件m3、第二开关元件m4、开关元件m1和开关元件m2可以形成网状结构。网状结构可以减小第一开关元件m3的源极的电压变化。而且，网状结构可以减小第二开关元件m4的源极的电压变化。
117.开关元件m
o4
的漏极可以连接到开关元件m1的源极和第二开关元件m4的漏极。开关元件m
o5
的漏极可以连接到开关元件m
o4
的源极，并且开关元件m
o5
的源极可以连接到接地gnd。开关元件m
o6
的漏极连接到输出信号out，开关元件m
o6
的栅极可以连接到第二开关元件m4的漏极，并且开关元件m
o6
的源极可以连接到接地gnd。开关元件m
o6
可以连接到输出信号out，从而补偿放大器500的频率特性。
118.第一开关元件m3的栅极可以连接到第一放大电路511，并且节点n1可以连接到第一放大电路511，以形成反馈回路。根据示例实施例，第四开关元件m
o1
、第三开关元件m
o3
以及开关元件m1、m2、m
o4
和m
o5
的栅极可以分别连接到施加到每个开关元件的偏置电压，以便设置每个开关元件的工作点。然而，本公开不限于此。
119.第一开关元件m3的源极可以连接到第一放大电路511的输入端，并且第一开关元件m3的栅极可以连接到第一放大电路511的输出端，以形成反馈回路。连接到第一开关元件m3的反馈回路可以对第一开关元件m3的第一偏置电压进行偏置，并且减小施加到第一开关元件m3的源极的电压变化。
120.在输出电路520中，第二开关元件m4的栅极可以连接到第二放大电路的输出端以
形成反馈回路，该第二放大电路是与第一放大电路511不同类型的电路。连接到第二开关元件m4的反馈回路可以对第二开关元件m4的第二偏置电压进行偏置，并且减小施加到第二开关元件m4的源极的电压变化。
121.输出电路520还可以包括增大输出信号out的带宽的电容器c
c1
和c
c2
。电容器c
c1
和c
c2
可以用作补偿电容器。电容器c
c1
可以连接在第三开关元件m
o3
和第四开关元件m
o1
之间的节点n
o1
与输出电路的输出端之间。第三开关元件m
o3
可以与第一开关元件m3和第二开关元件m4并联连接。第三开关元件m
o3
可以与开关元件m1和开关元件m2并联连接。另外，第三开关元件m
o3
可以连接到电容器c
c1
。第四开关元件m
o1
可以连接到第三开关元件m
o3
和开关元件m
o2
。此外，第四开关元件m
o1
可以连接到电容器c
c1
。
122.当第三开关元件m
o3
和第四开关元件m
o1
是pmos晶体管时，电容器c
c1
可以连接到第三开关元件m
o3
的源极和第四开关元件m
o1
的漏极，并且可以连接到输出信号out。
123.当电容器c
c1
直接连接到输入电路的输出时，电容器c
c1
可以用作前馈路径，从而形成正零。正零可以指这样的情况：当在补偿前端给出的信号进入高频时，更多的分量直接通过电容器c
c1
，使得信号的相位不反向并且信号被传输。
124.第三开关元件m
o3
可以连接在输入电路的输出端和电容器c
c1
之间，因此电容器c
c1
可以不直接连接到输入电路的输出，并且可以不形成正零。另外，当第三开关元件m
o3
是pmos晶体管时，电容器c
c1
连接到第三开关元件m
o3
的源极，因此，由于共栅放大器的作用，电流可能正在缓冲。因此，输出信号out的带宽可以增大，并且可以促进频率补偿。
125.电容器c
c2
可以起到与电容器c
c1
相同的作用。电容器c
c2
可以连接在开关元件m
o4
和开关元件m
o5
之间的节点n
o2
与输出电路的输出端之间。开关元件m
o4
可以与第一开关元件m3和第二开关元件m4并联连接。开关元件m
o4
可以与开关元件m1和开关元件m2并联连接。另外，开关元件m
o4
可以连接到电容器c
c2
。开关元件m
o5
可以连接到开关元件m
o4
和开关元件m
o6
。开关元件m
o5
的一端可以连接到接地gnd，并且另一端可以连接到电容器c
c2
。
126.当开关元件m
o4
和开关元件m
o5
是nmos晶体管时，电容器c
c2
可以连接到开关元件m
o5
的漏极和开关元件m
o4
的源极，并且可以连接到输出信号out。
127.第一开关元件m3可以包括nmos晶体管或pmos晶体管，并且第二开关元件m4可以包括类型与第一开关元件m3的类型不同的开关元件。例如，当第一开关元件m3是nmos晶体管时，第二开关元件m4可以是pmos晶体管。
128.第一开关元件m3、开关元件m2、第二开关元件m4和开关元件m1可以形成为网状结构。第一开关元件m3与开关元件m1共源共栅。当开关元件m1是nmos晶体管时，第一开关元件m3可以是nmos晶体管。第二开关元件m4与开关元件m2共源共栅。当开关元件m2是pmos晶体管时，第二开关元件m4可以是pmos晶体管。
129.由于共源共栅屏蔽特性，该网状结构可以减小与该网状结构和输入电路的输出端连接的节点n1和n2的电压变化。另外，该网状结构可以减小节点n1和n2的输出摆幅。虽然图5示出了具有四个开关元件的网状结构，但本公开不限于此，因此，根据另一示例实施例，网状结构内的开关元件的数量可以不同于四个。例如，网状结构内的开关元件的数量可以大于四个或小于四个。
130.在输出电路520中，第四开关元件m
o1
、第三开关元件m
o3
、开关元件m2和开关元件m
o2
可以形成跨导线性回路，以执行轨到轨输出。另外，开关元件m
o4
、开关元件m
o5
、开关元件m1和
开关元件m
o6
可以形成跨导线性回路，以执行轨到轨输出。
131.在图5中，示出了根据示例实施例的放大器500的电路配置，但是本领域技术人员通常理解，根据其他示例实施例的变形，可以配置形成每个开关元件的nmos晶体管或pmos晶体管的各种组合。
132.图6是示出根据示例实施例的包括第一电路610和第二电路620的放大器600的电路图的图。
133.参考图6，放大器600可以包括第一电路610和第二电路620。第一电路610可以包括第一输入电路611、第一偏置电路612和第一输出电路613，并且第一偏置电路612可以包括第一放大电路614。第一电路610可以输出第一输出信号out1，并且第一输出信号out1可以指从第一输出电路613输出的输出信号。同时，图6的放大器600、第一偏置电路612、第一输出电路613和第一放大电路614分别对应于图5的放大器500、偏置电路510、输出电路520和第一放大电路511，并且图6的第一输入电路611对应于图2的输入电路210，因此省略了重复的描述。例如，第一电路610和第二电路620的未标记的元件可以对应于图2中的输入电路210中的各个已标记的元件。
134.第二电路620可以输出第二输出信号out2，并且第二输出信号out2可以指从第二输出电路623输出的输出信号。第二输出信号out2可以是与第一输出信号out1具有差分关系的信号。
135.第二电路620可以包括第二输入电路621、第二偏置电路622和第二输出电路623，并且第二偏置电路622可以包括第三放大电路624。第二输入电路621可以将第三输入信号in3和第四输入信号in4转换成电流。根据示例实施例，第二输入电路621包括连接到第三输入信号in3和第四输入信号in4的节点n
g2
。
136.从第二输入电路621转换的电流可以是差分输入电流，并且差分输入电流可以包括第三信号g
min3
和第四信号g
min4
。
137.第二偏置电路622可以减小第二输入电路621的输出端的电压变化。第二偏置电路622可以包括第三放大电路624，其放大第二输入电路621的输出端的电压。第二输出电路623可以包括连接到第二输入电路621的输出端的第五开关元件m7，以便减小第二输入电路621的输出端的电压变化。第三放大电路624可以连接到第五开关元件m7，以形成用于减小第二输入电路621的输出端的电压变化的反馈回路。
138.第三放大电路624的输入端可以连接到第五开关元件m7与第二输入电路621的输出端之间的节点n5，并且第三放大电路624的输出端可以连接到第五开关元件m7，以形成反馈回路。另外，第三放大电路624的输入端可以连接到第一工作电压v
bias1
。连接到第五开关元件m7的反馈回路可以减小第二输入电路621的输出端的节点n5的电压变化。此外，连接到第五开关元件m7的反馈回路可以增大第五开关元件m7的跨导，并且可以对第五开关元件m7的偏置电压进行偏置。第五开关元件m7的偏置电压可以意味着施加到第五开关元件m7以设置第五开关元件m7的工作点的电压。第五开关元件m7的偏置电压可以是dc电压。
139.第二输出电路623可以包括第六开关元件m8。第六开关元件m8和第五开关元件m7可以是不同类型的开关元件。例如，当第五开关元件m7是nmos晶体管时，第六开关元件m8可以是pmos晶体管。作为另一示例，当第五开关元件m7是pmos晶体管时，第六开关元件m8可以是nmos晶体管，但是不限于此。
140.第二偏置电路622可以包括第四放大电路。第六开关元件m8可以放大第二输入电路621的输出端的电压，并且可以放大连接到第四放大电路的节点n6的电压。第四放大电路和第三放大电路624可以不同。
141.第四放大电路的输入端可以连接到第六开关元件m8与第二输入电路621的输出端之间的节点n6，并且第四放大电路的输出端可以连接到第六开关元件m8，以形成反馈回路。
142.而且，第四放大电路的输入端可以连接到第二工作电压。连接到第六开关元件m8的反馈回路可以减小第二输入电路621的输出端的节点n6的电压变化。连接到第六开关元件m8的反馈回路可以增大第六开关元件m8的跨导，并且可以对第六开关元件m8的偏置电压进行偏置。第六开关元件m8的偏置电压可以意味着施加到第六开关元件m8以设置第六开关元件m8的工作点的电压。第六开关元件m8的偏置电压可以是dc电压。
143.第二输出电路623还可以包括增大第二输出信号out2的带宽的电容器c
c3
和c
c4
。电容器c
c3
和c
c4
可以用作补偿电容器。电容器c
c3
可以连接在开关元件m
s1
和开关元件m
s3
之间的节点n
s1
与第二输出电路623的输出端之间。开关元件m
s3
可以与第五开关元件m7和第六开关元件m8并联连接，并且开关元件m
s1
可以连接到开关元件m
s3
。
144.电容器c
c4
可以连接在开关元件m
s4
和开关元件m
s5
之间的节点n
s2
与第二输出电路623的输出端之间。开关元件m
s4
可以与第五开关元件m7和第六开关元件m8并联连接，并且开关元件m
s5
可以连接到开关元件m
s4
。
145.第一电路610和第二电路620中的每一个可以包括两个输入信号。例如，第一电路610可以包括第一输入信号in1和第二输入信号in2，并且第二电路620可以包括第三输入信号in3和第四输入信号in4。根据示例实施例，第一输入电路611包括连接到第一输入信号in1和第二输入信号in2的节点n
g1
。
146.另外，第一电路610和第二电路620中的每一个可以包括一个输出信号。例如，第一电路610可以包括第一输出信号out1，并且第二电路620可以包括第二输出信号out2。
147.第一电路610和第二电路620可以彼此连接。第一偏置电路612和第一输出电路613可以连接到第二偏置电路622和第二输出电路623。例如，第二电路620的开关元件m
s1
可以连接到电源电压vdd。第二电路620的开关元件m
s9
可以连接到第一工作电压v
bias1
。第二电路620的开关元件m
s1
和开关元件m
s9
之间的节点n
s3
可以连接到第一电路610的第四开关元件m
o1
和开关元件m
b3
之间的节点n
o3
。此外，节点n
o3
可以连接到第一输出电路613，并且节点n
s3
可以连接到第二输出电路623。
148.当第一电路610和第二电路620彼此连接时，放大器600可以接收四个输入信号，即第一输入信号in1、第二输入信号in2、第三输入信号in3和第四输入信号in4，并且可以输出两个输出信号，即第一输出信号out1和第二输出信号out2。而且，可以控制第一输出信号out1和第二输出信号out2的共模cm。通过控制共模cm，由于异常影响引起的错误可能不容易转移到输出信号，并且thd可以减小。
149.第二输入电路621、第二偏置电路622、第二输出电路623和第三放大电路624可以分别具有与第一输入电路611、第一偏置电路612、第一输出电路613和第一放大电路614相同的功能和结构。
150.根据示例实施例，第三放大电路624可以包括开关元件m
s8
、m
s9
、m
s7
和电流源i
b2
。此外，根据示例实施例，第二输出电路623还可以包括开关元件m5、m6和m
s6
以及节点n7。
151.根据示例实施例，连接到“o”的开关元件的栅极指示这些开关元件的栅极可以连接到施加到每个开关元件的偏置电压，以便设置每个开关元件的工作点。
152.图7是示出根据示例实施例的放大器的输出信号的图。
153.参考图7，放大器的输出信号可以包括从第一电路输出的第一输出信号710和从第二电路输出的第二输出信号720。图7的曲线图的纵轴可以指示电压v，并且图7的曲线图的横轴可以指示时间t。在图7中，第一输出信号710和第二输出信号720以正弦波的形式示出，但是不限于此，并且可以以方波等的形式示出。
154.输出信号可以相对于共模电压v
cm
摆动。第一输出信号710和第二输出信号720可以指彼此具有差分关系的电压。具有差分关系的电压可以是具有相反极性的电压，或者是与任意基准电压相比增大或减小了相同量的电压。
155.当第一电路和第二电路没有彼此连接时，第一输出信号710的共模电压v
cm
和第二输出信号720的共模电压v
cm
可能彼此不同，并且第一输出信号710和第二输出信号720的损失可能增加。然而，当第一电路和第二电路彼此连接时，可以均等地控制第一输出信号710和第二输出信号720的共模电压v
cm
，并且第一输出信号710和第二输出信号720可以相对于相同的共模电压v
cm
摆动。
156.图8是示出根据示例实施例的放大器810的应用形式的图。
157.参考图8，放大器810可以具有四个输入信号和两个输出信号。图8的放大器810对应于图6的放大器600，因此省略了重复的说明。
158.通过将放大器810的输出端连接到放大器810的输入端，放大器810可以用作缓冲器。例如，放大器810的正输出端可以连接到放大器810的负输入端，并且放大器810的负输出端可以连接到放大器810的正输入端，使得放大器810用作增益为1的缓冲器。
159.可以在经过执行放大功能的设备和执行信号处理的设备(例如滤波器)之后，在驱动最终负载之前设置放大器810。放大功能可以是任意功能。可以在驱动最终负载之前布置放大器810，从而将最终负载与执行放大功能的设备和诸如滤波器之类的设备分开。因此，可以防止执行信号处理的设备的异常操作，并且不管负载如何，信号处理结果都可以是稳定的。此外，放大器810可以使执行信号处理的设备的输出的失真最小化，并将该失真传输到负载。执行信号处理的设备可以是数模转换器(dac)、麦克风、低噪声放大器(lna)，并且负载可以是扬声器或模数转换器(adc)，但是本公开不限于此。
160.放大器810可以应用于各种应用820。应用820可以是移动音频放大器、智能扬声器麦克风阵列信号输入放大器、用于移动电话听筒的放大器等，但不限于此。例如，放大器810可以安装在移动设备上并用作移动音频放大器，可以放大从移动设备的麦克风输入的信号，并将该信号发送到移动设备的扬声器。
161.放大器810可以用于低功率、高分辨率和低噪声传感器应用中。例如，放大器810可以用于将从压电麦克风输出的音频信号传输到扬声器。放大器810可以用于高分辨率感测多通道应用中。例如，放大器810可以用于小型生物医学设备和植入设备中。另外，放大器810可以用于可穿戴设备、移动电话或物联网(iot)。
162.图9是示出根据示例实施例的偏置电路的操作的流程图。
163.图9的对放大器的操作的描述与在图1至图8的各附图中描述的示例实施例有关，因此在图1至图8的各附图中给出的描述也可以应用于图9的方法，即使这些描述在下面被
省略。
164.参考图9，在操作910中，偏置电路可以接收第一工作电压和输入电路的输出端的电压。偏置电路可以包括第一放大电路，并且第一放大电路可以接收第一工作电压和输入电路的输出端的电压。例如，第一放大电路可以从正输入端接收第一工作电压，并且可以从负输入端接收输入电路的输出端的电压。
165.在操作920中，偏置电路可以放大输入电路的输出端的电压。第一放大电路可以放大并输出输入电路的输出端的电压。第一放大电路的输出端可以连接到至少一个开关元件，并且该至少一个开关元件可以减小输入电路的输出端的电压变化。例如，当该至少一个开关元件是mosfet时，第一放大电路的输出端可以连接到mosfet的栅极。
166.在操作930中，偏置电路可以基于第一工作电压和放大后的输入电路的输出端的电压来对该至少一个开关元件的偏置电压进行偏置。例如，当连接到偏置电路的至少一个开关元件是第一开关元件时，偏置电路可以基于第一工作电压和放大后的输入电路的输出端的电压，来对第一开关元件的偏置电压进行偏置。作为另一示例，当第一开关元件是mosfet时，偏置电路可以基于第一工作电压和放大后的输入电路的输出端的电压，来对mosfet的栅极电压进行偏置。
167.另外，偏置电路可以减小输入电路的输出端的电压变化。输入电路的输出端和第一放大电路的输入端可以彼此连接，并且第一放大电路的输出端可以连接到该至少一个开关元件，以形成反馈回路。输入电路的输出端的电压变化可以通过所形成的反馈回路而减小。
168.同时，上述的示例实施例可以被编写为计算机上可执行的程序，并且可以在通过使用计算机可读记录介质来操作程序的通用数字计算机上实现。此外，在上述实施例中使用的数据的结构可以通过各种方法记录在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质包括诸如磁性存储介质(例如，rom、软盘、硬盘等)和光学读取介质(例如，cd rom、dvd等)之类的存储介质。
169.本领域普通技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种变化。因此，应当理解，示例实施例应被认为是说明性的而不是限制性的。权利的范围是在所附权利要求中而不是在前面的描述中提出的，并且应被解释为包括与其等效的范围内的所有不同。
170.应当理解，本文所描述的示例实施例应当被认为仅是描述性的，而不是为了限制目的。对每个示例性实施例中的特征或方面的描述应当典型地被看作是可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。尽管已参考附图描述了一个或多个示例实施例，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的多种改变。

技术特征：
1.一种放大器，包括：输入电路，被配置为将输入信号转换为电流；输出电路，包括至少一个开关元件并且被配置为提供输出信号；以及偏置电路，连接到所述输出电路的所述至少一个开关元件以形成反馈回路，所述反馈回路被配置为调节所述输入电路的输出端的电压变化。2.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述输入电路还被配置为将所述输入信号转换为差分输入电流，并输出所述差分输入电流。3.根据权利要求2所述的放大器，其中，所述偏置电路被配置为减小与所述差分输入电流相对应的电压变化。4.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述至少一个开关元件包括连接到所述输入电路的输出端的第一开关元件，其中，所述偏置电路包括第一放大电路，所述第一放大电路被配置为放大所述输入电路的输出端的电压，以及其中，所述第一放大电路连接到所述第一开关元件以形成所述反馈回路，所述反馈回路被配置为调节所述输入电路的输出端的电压变化。5.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述第一放大电路被配置为：接收第一工作电压和所述输入电路的输出端的电压，以及基于所述第一工作电压和所述输入电路的输出端的电压，对所述第一开关元件的第一偏置电压进行偏置。6.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述第一放大电路被配置为增大所述第一开关元件的跨导。7.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述至少一个开关元件还包括连接到所述输入电路的输出端的第二开关元件，其中，所述偏置电路包括第二放大电路，所述第二放大电路被配置为放大所述输入电路的输出端的电压，以及其中，所述第二放大电路连接到所述第二开关元件以形成所述反馈回路，所述反馈回路被配置为调节所述输入电路的输出端的电压变化。8.根据权利要求7所述的放大器，其中，所述第二放大电路被配置为：接收第二工作电压和所述输入电路的输出端的电压，以及基于所述第二工作电压和所述输入电路的输出端的电压，对所述第二开关元件的第二偏置电压进行偏置。9.根据权利要求7所述的放大器，其中，所述第二放大电路被配置为增大所述第二开关元件的跨导。10.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述输出电路还包括电容器，所述电容器被配置为增大所述输出信号的带宽。11.根据权利要求10所述的放大器，其中，所述至少一个开关元件包括：第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件和所述第二开关元件均连接到所述输入电路的输出端；第三开关元件，与所述第一开关元件和所述第二开关元件并联连接；以及
第四开关元件，连接到所述第三开关元件，以及其中，所述电容器连接在所述第三开关元件和所述第四开关元件之间的节点与所述输出电路的输出端之间。12.根据权利要求11所述的放大器，其中，所述第一开关元件包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管nmosfet或p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管pmosfet，以及其中，所述第二开关元件包括类型与所述第一开关元件的类型不同的开关元件。13.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述输入电路、所述偏置电路和所述输出电路形成第一电路，以及其中，所述放大器还包括：第二电路，被配置为输出与所述输出信号具有差分关系的另一输出信号。14.根据权利要求13所述的放大器，其中，所述第二电路被配置为：将输入到所述第二电路的另一信号转换为另一电流，以及调节与转换后的另一电流相对应的电压变化。15.根据权利要求13所述的放大器，其中所述第一电路和所述第二电路中的每一个包括两个输入信号，以及所述第一电路和所述第二电路中的每一个包括一个输出信号。16.一种通过放大器进行放大的方法，包括：将通过输入电路接收的输入信号转换为电流；通过包括至少一个开关元件的输出电路对输出信号进行输出；以及通过反馈回路中与所述输出电路的所述至少一个开关元件连接的偏置电路，来调节所述输入电路的输出端的电压变化。17.一种放大器，包括：输入电路，被配置为基于输入信号输出第一信号；输出电路，包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件；以及第一偏置电路，包括具有第一输入端子、第二输入端子和第一输出端子的第一放大器，其中，所述第一开关元件的栅极连接到所述第一偏置电路的所述第一放大器的所述第一输出端子，其中，在所述第一开关元件和所述第二开关元件之间的第一节点处提供所述第一信号，其中，所述第一放大器的所述第一输入端子连接到第一偏置电压以接收所述第一偏置电压作为第一输入，所述第二输入端子连接到所述第一节点以接收所述第一信号作为第二输入，从而形成第一反馈回路，所述第一反馈回路被配置为调节所述输入电路的所述第一信号的电压变化。18.根据权利要求17所述的放大器，还包括：第二偏置电路，包括具有第三输入端子、第四输入端子和第二输出端子的第二放大器，其中，所述第四开关元件的栅极连接到所述第二偏置电路的所述第二放大器的所述第三输入端子，其中，在所述第三开关元件和所述第四开关元件之间的第二节点处提供由所述输入电
路输出的第二信号，其中，所述第二放大器的所述第三输入端子连接到第二偏置电压以接收所述第二偏置电压作为第三输入，并且所述第四输入端子连接到所述第二节点以接收所述第二信号作为第四输入，从而形成第二反馈回路，所述第二反馈回路被配置为调节所述输入电路的所述第二信号的电压变化。19.根据权利要求17所述的放大器，其中，所述第一偏置电路被配置为减小与所述第一信号相对应的电压变化。20.根据权利要求18所述的放大器，其中，所述第二偏置电路被配置为减小与所述第二信号相对应的电压变化。

技术总结
一种放大器包括：输入电路，被配置为将输入信号转换为电流；输出电路，包括用于减小输入电路的输出端的电压变化的至少一个开关元件，并且被配置为提供输出信号；以及偏置电路，连接到所述至少一个开关元件，以形成用于减小输入电路的输出端的电压变化的反馈回路。输入电路的输出端的电压变化的反馈回路。输入电路的输出端的电压变化的反馈回路。


技术研发人员：洪赫基 李知勋 曹圭亨 金载兴 姜现旭
受保护的技术使用者：韩国科学技术院
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2022/5/25