A method and apparatus is directed to a rail-to-rail MOS amplifier that
operates with a very low power supply. An input stage amplifier operates
over rail-to-rail common-mode voltages. The input stage amplifier includes
two differential input stages that steer current to loads in a class AB
turnaround stage. The class AB turnaround stage converts the differential
signals into a single signal that is driven into an output stage
amplifier. The output stage amplifier includes level shifting buffer
amplifiers that are arranged to bias a pair of MOS output transistors.
Each level shifting buffer amplifier is arranged to bias a MOS transistor
in a sub-threshold operating region such that the MOS transistor operates
as a resistor. The MOS resistor works in conjunction with a MOS diode to
provide an AB bias voltage to a gate of a respective one of the output
transistors. The level shifting buffer amplifiers are also arranged such
that the gate of each output transistor is selectively switched to a power
supply voltage, providing maximum gate drive to the output transistor when
the output transistor drives a maximum current to an external load. A
single capacitor may be employed to provide compensation between the
output of the amplifier and the output of the class AB turnaround stage.
The sub-threshold operation of the level shifting buffer amplifiers
permits the output stage amplifier to operate on power supplies down to
roughly a single transistor threshold voltage.
Un metodo e un apparecchio è diretto verso un amplificatore del MOS della guida-$$$-GUIDA che funziona con un gruppo di alimentazione molto basso. Un amplificatore della fase dell'input funziona le tensioni eccessive di comune-modo della guida-$$$-GUIDA. L'amplificatore della fase dell'input include due fasi differenziali dell'input che dirigono la corrente ai carichi in una fase di ritorno del codice categoria ab. La fase di ritorno del codice categoria ab converte i segnali differenziali in singolo segnale che è guidato in un amplificatore della fase dell'uscita. L'amplificatore della fase dell'uscita include gli amplificatori a livello mobili dell'amplificatore che sono organizzati per influenzare un accoppiamento dei transistori dell'uscita del MOS. Ogni amplificatore mobile livellato dell'amplificatore è organizzato per influenzare un transistore del MOS in una regione di funzionamento sub-threshold tali che il transistore del MOS funziona come resistore. Il resistore del MOS funziona insieme con un diodo del MOS per fornire una tensione di polarizzazione di ab ad un cancello di rispettivo dei transistori dell'uscita. Gli amplificatori mobili livellati dell'amplificatore inoltre sono organizzati tali che il cancello di ogni transistore dell'uscita è commutato selettivamente ad una tensione del gruppo di alimentazione, fornente l'azionamento massimo del cancello al transistore dell'uscita quando il transistore dell'uscita guida una corrente di massimo ad un carico esterno. Un singolo condensatore può essere impiegato per fornire la compensazione fra l'uscita dell'amplificatore e l'uscita della fase di ritorno del codice categoria ab. Il funzionamento sub-threshold degli amplificatori mobili livellati dell'amplificatore consente di produrre l'amplificatore della fase per funzionare sopra i gruppi di alimentazione giù approssimativamente ad una singola tensione della soglia del transistore.