專利名稱：電壓放大系統的制作方法
技術領域：
本實用新型的實施例涉及電子電路裝置，更具體但是并非排它地涉及具有快速轉換功能的電壓放大系統。
背景技術：
放大器在模數轉換器和功率集成電路等應用中扮演了重要角色。按照傳統，如圖1A所示的電壓放大系統100A，可以把放大器劃分為兩級，輸入放大級101，具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，其第一輸入端接收第一輸入信號INl,其第二輸入端接收第二輸入信號IN2，輸入放大級101將第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12放大，在其輸出端提供第一輸出信號VOl。輸出放大級102，耦接于第一電勢Vl和第二電勢V2之間，具有第一輸入端和系統輸出端，其第一輸入端I禹接至輸入放大級ιο 的第一輸出端，其輸出端提供系統輸出信號V0UT。輸出放大級102示例而非限制地用于提供較大的電流以驅動負載。如圖1B所示的電壓放大系統100B，在部分實施例中輸入放大級101還具有第二輸出端，提供第二輸出信號V02。相應地，輸出放大級102也具有第二輸入端，以接收輸入放大級101的第二輸出信號V02。當輸入信號發生突變(第一輸入信號INl突變或者第二輸入信號IN2突變導致第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12突變)時，期望系統輸出信號VOUT也能迅速響應。但是，基于以下示例而非限制的原因，輸出放大級102的系統輸出信號VOUT通常無法迅速變化。(I)由于輸出放大級102的晶體管通常需要提供較大電流以驅動高功率負載，故輸出放大級102的輸入端通常有較大的電容(例如柵極電容或者阱電容)；(2) 輸出放大級102的第一輸入級和系統輸出放大級(例如輸出晶體管的柵極和漏極之間)的電容具有米勒(miller)效應；(3)通常在輸出放大級102的第一輸入端耦合一個較大電容進行環路補償；(4)輸入放大級101的充電電流能力和/或放電電流能力有限等原因。圖1C示出一個具體的兩級放大器100C，兩級放大器100C包括輸入放大級101和輸出放大級102以及補償電容Cl。輸入放大級101包括，晶體管NI用以提供偏置電流，晶體管N4和N3 ( 一組對管)用以接收第一輸入信號INl和第二輸入信號IN2，晶體管Pl和P2 ( 一組對管)作為有源負載并提供第一輸出信號VOl ;輸出放大級102包括，晶體管P3基于輸入放大級101的輸出信號VOl驅動外接負載，晶體管N2作為晶體管P3的有源負載；補償電容Cl耦接在晶體管P3的柵極和漏極之間。當第一輸入信號INl突然增大時，期望系統輸出信號VOUT也隨之變大。但是，受到晶體管NI的偏置電流的限制，補償電容Cl放電速度緩慢，從而影響了補償電容Cl另外一端(系統輸出端)的電壓變化的速率。如何提高放大器的轉換速率是本領域技術人員面臨的難題。
實用新型內容考慮到現有技術中的一個或多個問題，提供了一種電壓放大系統，提高了轉換速率。[0005]根據本發明的實施例，提供了一種電壓放大系統，包括:輸入放大級，具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，其第一輸入端接收第一輸入信號，其第二輸入端接收第二輸入信號；輸出放大級，耦接于第一電勢和第二電勢之間，具有第一輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸出端，其輸出端提供系統輸出信號；以及充放通路，具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端放電或者充電。根據本發明的實施例所述輸出放大級包括，第一功率管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至或者配置為所述輸出放大級的輸出端，其第二端耦接至第一電勢或第二電勢，其控制端耦接至或者配置為所述輸出放大級的第一輸入端，所述第一功率管包括NMOS晶體管或者NPN雙極性晶體管或者PMOS晶體管或者PNP雙極性晶體管。根據本發明的實施例所述充放通路包括，第一失調比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端I禹接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第一開關信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一開關信號由無效電平翻轉為有效電平；以及第一開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第一電勢或者所述第二電勢，其控制端耦接至所述第一失調比較器的輸出端。根據本發明的實施例所述第一失調比較器包括:第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供第一失調電壓，所述第一失調電壓為所述第一輸入信號與所述第一閾值之差；以及第一比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端I禹接至所述第一失調產生裝置的輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供所述第一開關信號。根據本發明的實施例所述充放通路包括:第二失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供第二失調電壓，所述第二失調電壓為所述第二輸入信號與所述第一閾值之和；以及第一比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第二輸入端I禹接至所述第二失調產生裝置的輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供所述第一開關信號。根據本發明的實施例所述充放通路包括:第一失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端I禹接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一失調放大器的輸出端發生從吸收電流到提供電流的功能轉換；以及第一二極管，其陰極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陽極耦接至所述第一失調放大器的輸出端。根據本發明的實施例，所述充放通路包括:第一失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端率禹接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一失調放大器的輸出端發生從提供電流到吸收電流的功能轉換；以及第一二極管，其陽極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陰極耦接至所述第一失調放大器的輸出端。根據本發明的實施例所述第一失調放大器包括:第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供第一失調電壓，所述第一失調電壓為所述第一輸入信號與所述第一閾值之差；以及第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端I禹接至所述第一失調產生裝置的輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。根據本發明的實施例所述第一失調放大器包括:第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供第一失調電壓，所述第一失調電壓為所述第一輸入信號與所述第一閾值之差；以及第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端I禹接至所述第一失調產生裝置的輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。根據本發明的實施例所述第一失調放大器包括:第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第二失調電壓，所述第二失調電壓為所述第二輸入信號與所述第一閾值之和；以及第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第二輸入端耦接至所述第二失調產生裝置的輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。根據本發明的實施例所述第一失調放大器包括:第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第二失調電壓，所述第二失調電壓為所述第二輸入信號與所述第一閾值之和；以及第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第二輸入端耦接至所述第二失調產生裝置的輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。根據本發明的實施例所述充放通路包括:第一跨導級，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端和第二輸出端分別提供第一電流信號和第二電流信號，其中所述第一電流信號與所述第二電流信號之差和所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差成正比；第一電流減法器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端和第二輸入端分別接收所述第一電流信號和所述第二電流信號，其輸出端提供電流信號對所述輸出放大級的第一輸入端充電或放電，所述電流信號與所述第一電流信號與所述第二電流信號之差成正比；其中，所述第一跨導級或者所述第一電流減法器的至少一組對管或者對阻為不匹配。根據本發明的實施例，所述第一跨導級包括:第一電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢；第一電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端；第二電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端；第一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第一電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端；第二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第二電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端；[0023]第三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第三晶體管的控制端；第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第四晶體管的控制端；第七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；第八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第六晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；第九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第七晶體管的控制端；以及第十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第八晶體管的控制端； 所述第一電流減法器包括:第三電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢；第四電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢；第三放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述第三電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第四電阻的第一端；第十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電阻的第一端，其控制端耦接至所述第三放大器的輸出端；第十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；以及第十三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第十二晶體管的控制端。根據本發明的實施例，所述第一跨導級包括:第二電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢；第五電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端；第六電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端；第十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第五電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端；第十五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第六電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端；第十六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十四晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；[0044]第十七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第十八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十六晶體管的控制端；以及第十九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十七晶體管的控制端；所述第一電流減法器包括:第七電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十八晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢；第八電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢；第四放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述第七電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第八電阻的第一端；第二十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第七電阻的第一端，其控制端耦接至所述第四放大器的輸出端；第二十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；以及第二十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第二十一晶體管的控制端。根據本發明的實施例，提供了一種電壓放大系統，包括:輸入放大級，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端接收第一輸入信號，其第二輸入端接收第二輸入信號；輸出放大級，耦接于第一電勢和第二電勢之間，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端I禹接至所述輸入放大級的第一輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸出端，其輸出端提供系統輸出信號，所述輸出放大級包括，第一功率管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至或者配置為所述輸出放大級的輸出端，其第二端耦接至所述第一電勢，其控制端耦接至或配置為所述輸入放大級的第一輸入端，所述第一功率管包括NMOS晶體管或者NPN雙極性晶體管；第二功率管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至或者配置為所述輸出放大級的輸出端，其第二端耦接至所述第二電勢，其控制端耦接至或配置為所述輸入放大級的第二輸入端，所述第二功率管包括PMOS晶體管或者PNP雙極性晶體管；以及其中，所述電壓放大系統還包括充放通路，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端I禹接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端率禹接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二輸出端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端和第二輸入端放電；當所述第二輸入信號與所述第一輸入信號之差大于零的第二閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端和第二輸入端充電。根據本發明的實施例所述充放通路包括:第一失調比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端稱接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第一開關信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一開關信號由無效電平翻轉為有效電平；第一開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第一電勢，其控制端耦接至所述第一失調比較器的輸出端；第二開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第一電勢，其控制端耦接至所述第一失調比較器的輸出端；第二失調比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端稱接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第二開關信號，當所述第二輸入信號與所述第一輸入信號之差超過所述第二閾值時，所述第二開關信號由無效電平翻轉為有效電平；第三開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第二電勢，其控制端耦接至所述第二失調比較器的輸出端；以及第四開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第二電勢，其控制端耦接至所述第二失調比較器的輸出端。根據本發明的實施例所述充放通路包括:第一失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述第一失調放大器的輸出端發生從提供電流到吸收電流的功能轉換；第一二極管，具有陰極和陽極，其陽極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陰極耦接至所述第一失調放大器的輸出端；第二二極管，具有陰極和陽極，其陽極耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其陰極耦接至所述第一失調放大器的輸出端；第二失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第二輸入信號與所述第一輸入信號之差超過大于零的第二閾值時，所述第二失調放大器的輸出端發生從吸收電流到提供電流的功能轉換；第三二極管，具有陰極和陽極，其陰極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陽極耦接至所述第二失調放大器的輸出端；以及第四二極管，具有陰極和陽極，其陰極耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其陽極耦接至所述第二失調放大器的輸出端。根據本發明的實施例所述充放通路包括充電通路與放電通路，所述充電通路包括:第一電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢；第一電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端；第二電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端；第一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第一電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端；第二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第二電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端；第三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第三晶體管的控制端；第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第四晶體管的控制端；第七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；第八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第六晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；第九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第七晶體管的控制端；第十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第八晶體管的控制端；第三電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢；第四電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢；第三放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述第三電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第四電阻的第一端；第十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電阻的第一端，其控制端耦接至所述第三放大器的輸出端；第十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；第十三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第十二晶體管的控制端；以及第二十三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第十二晶體管的控制端；所述放電通路包括:第二電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢；第五電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端；第六電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端；第十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第五電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端；[0097]第十五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第六電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端；第十六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十四晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第十七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；第十八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十六晶體管的控制端；第十九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十七晶體管的控制端；第七電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十八晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢；第八電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢；第四放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述第七電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第八電阻的第一端；第二十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第七電阻的第一端，其控制端耦接至所述第四放大器的輸出端；第二十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；以及第二十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第二十一晶體管的控制端；以及第二十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第二十二晶體管的控制端。本實用新型提供的電壓放大系統可以很好的改善放大器的轉換速率。
下面將參考附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式
，其中相同的附圖標記表示相同的部件或特征。圖1A IC示出現有的電壓放大系統100AU00B和100C的示意電路圖；圖2示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統200的示意電路圖；圖3A 3D示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統300A、300B、300C和300D的不意電路圖；圖4A 4B示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統400A和400B的示意電路圖；圖5A 5B示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統500A和500B的示意電路圖；圖6A 6B不出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統600A和600B的不意電路圖；圖7A 7D示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統700A、700B、700C和700D的不意電路圖；圖8示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統800的示意電路圖；圖9示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統900的示意電路圖；圖10示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統1000的示意電路圖；圖11示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統1100的示意電路圖；圖12示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統1200的示意電路圖；圖13示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統1300的示意電路圖；圖14示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統1400的示意電路圖。
具體實施方式
在下文的特定實施例代表本實用新型的示例性實施例，并且本質上僅為示例說明而非限制。在以下描述中，為了提供對本實用新型的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是:這些特定細節對于本實用新型而言不是必需的。在其他實例中，為了避免混淆本實用新型，未具體描述公知的電路、材料或方法。在說明書中，提及“一個實施例”或者“實施例”意味著結合該實施例所描述的特定特征、結構或者特性包括在本實用新型的至少一個實施例中。術語“在一個實施例中”在說明書中各個位置出現并不全部涉及相同的實施例，也不是相互排除其他實施例或者可變實施例。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的示圖都是為了說明的目的，并且示圖不一定是按比例繪制的。應當理解，當稱“元件”“連接到”或“耦接”到另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標記指示相同的元件。當稱“元件” “接收”某一信號時，可以使直接接收，也可以通過開關、電阻、電平位移器、信號處理單元等接收。這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組合。圖2示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統200的示意電路圖。電壓放大系統200包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路201。充放通路201具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端,其第一輸入端稱接至輸入放大級101的第一輸入端，其第二輸入端稱接至輸入放大級101的第二輸入端,其第一輸出端耦接至輸出放大級102的第一輸入端，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12超過大于零的第一閾值VTHl時，充放通路201對輸出放大級的第一輸入端快速充電或者放電，以提高系統輸出信號VOUT的轉換速率。在另外一個實施例中，充放通路201還可以在第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21超過大于零的第二閾值VTH2時，對輸出放大級102的第一輸入端快速放電或者充電，以提高系統輸出信號VOUT的轉換速率。根據本實用新型的一個實施例，如圖3A所示，輸出放大級102包括低側晶體管QL (如NMOS晶體管或者NPN雙極性晶體管)，具有第一端、第二端和控制端(對應NMOS晶體管的漏極、源極和柵極，或者NPN雙極性晶體管的集電極、發射極和基極)，其第一端耦接至或者配置為輸出放大級102的輸出端，其第二端耦接至第一電勢VI，其控制端耦接至或者配置為輸出放大級102的輸入端以接收輸入放大級101的第一輸出信號V01。由于低側晶體管通常用于提供較大電流，故一般稱為功率管。假定，輸入放大級101的第一輸入端為電壓放大系統300A的同相端(正輸入端)、輸入放大級101的第二輸入端為電壓放大系統300A的反相端(負輸入端)，當第一輸入信號INl大于第二輸入信號IN2時，系統輸出信號VOUT會升高(正向轉化)。此時，充放通路201監測第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2，當放大器的正端第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速放電通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速降低，低側晶體管QL快速截止(關斷)，使得低側晶體管QL的漏極(或者集電極)電壓可以快速升高，從而提高系統輸出信號VOUT的正向轉換速率。當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時,充放通路201的輸出端既不放電，也不充電，以避免給電壓放大系統300A引入誤差。在一個實施例中，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時，充放通路201的輸出端呈高阻狀態，以避免影響輸入放大級101的第一輸出信號V01。在一個實施例中，高阻狀態下的充放通路201的輸出端(吸收或者提供)的電流很小，明顯小于輸入放大級101的偏置電流，例如小于輸入放大級101的偏置電流的一半。在一個實施例中，高阻狀態下的充放通路201的輸出端提供或者吸收的電流小于10微安。在一個實施例中，高阻狀態下的充放通路201的輸出端吸收或者提供的電流實質上為O微安。在其他的實施例中，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時，充放通路201的輸出端可以提供或者吸收一定的電流，只要此電流小于輸入放大級101的吸收電流或者提供電流能力，充放通路201的輸出端提供或者吸收的電流就可以被輸入放大級101吸收或者補充，從而避免了電路誤操作。當第二輸入信號IN2大于第一輸入信號INl時,系統輸出信號VOUT會降低(負向轉化)。此時，充放通路201監測第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2，當輸入放大級的第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21超過大于零的第二閾值VTH2時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速充電通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速升高，低側晶體管QL快速導通并以較大電流對負載放電，使得低側晶體管QL的漏極(或者集電極)電壓可以快速降低，從而提高了系統輸出信號VOUT的負向轉換速率。在一個實施例中，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl，并且當第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21小于第二閾值VTH2時(或者說，第一輸入信號INl介于“第二輸入信號IN2與第二閾值VTH2之差”和“第二輸入信號IN2與第一閾值VTHl之和”之間)，充放通路201的輸出端呈高阻狀態，以避免影響輸入放大級101的第一輸出信號VOl或者輸出放大級102的第一輸入端。當輸入放大級101的第一輸入端為電壓放大系統300A的負輸入端、輸入放大級101的第二輸入端為電壓放大系統300A的正輸入端時,第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速充電通道，低側晶體管QL快速導通并以較大電流對負載放電，使得低側晶體管QL的漏極(或者集電極)電壓可以快速降低，從而提高了系統輸出信號VOUT的負向轉換速率。第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21大于第二閾值VTH2時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速放電通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速降低，低側晶體管QL快速截止(關斷)，使得低側晶體管QL的漏極(或者集電極)電壓可以快速升高，從而提高系統輸出信號VOUT的正向轉換速率。第一閾值VTHl和第二閾值VTH2可以相等，也可以不相等。在上述描述中，充放通路201既可以對輸出放大級102的第一輸入端快速充電以提高其負向轉化速率，也可以對輸出放大級102的第一輸入端快速放電以提高其正向轉化速率。在一些實施例中，充放通路201可以只對輸出放大級102的第一輸入端快速充電以提高其負向轉化速率，而無法對輸出放大級102的第一輸入端快速放電。在另外一些實施例中，充放通路201可以只對輸出放大級102的第一輸入端快速放電以提高其正向轉化速率，而無法對輸出放大級102的第一輸入端快速充電。這些替換、變形、其他實現方式同樣適用與以下實施例。根據本實用新型的一個實施例，如圖3B所示，輸出放大級102的低側晶體管QL也可以用PMOS晶體管或者PNP雙極性晶體管實現。低側晶體管QL具有第一端、第二端和控制端(對應PMOS晶體管的源極、漏極和柵極，或者PNP雙極性晶體管的發射極、集電極和基極)，其源極(或者發射極)耦接至或者配置為輸出放大級102的輸出端，其漏極(或者集電極)耦接至第一電勢VI，其控制端耦接至或者配置為輸出放大級102的第一輸入端以接收輸入放大級的第一輸出信號V01。假定,輸入放大級101的第一輸入端為電壓放大系統300A的正輸入端、輸入放大級101的第二輸入端為電壓放大系統300A的負輸入端，當第一輸入信號INl大于第二輸入信號IN2時，系統輸出信號VOUT會升高。此時，充放通路201監測第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2,當放大器的正端第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速充通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速升高，使得低側晶體管QL快速截止，進而使得低側晶體管QL的源極(或者發射極)電壓可以快速升高，從而提高了正向轉換速率。當第二輸入信號IN2大于第一輸入信號INl時,系統輸出信號VOUT會降低。充放通路201監測當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2,當第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21大于第二閾值VTH2時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速放電通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速降低，低側晶體管QL快速導通以大電流對負載放電，使得低側晶體管QL的源極(或者發射極)電壓可以快速降低，從而提高了負向轉換速率。根據本實用新型的一個實施例，如圖3C所示，輸出放大級102包括:高側晶體管QH(如PMOS晶體管或者PNP雙極性晶體管)，具有第一端、第二端和控制端(對應PMOS晶體管的漏極、源極和柵極，或者PNP雙極性晶體管的集電極、發射極和基極)，其第一端耦接至或者配置為輸出放大級102的輸出端，其第二端耦接至第二電勢V2，其控制端耦接至或者配置為輸出放大級102的第一輸入端以接收輸入放大級的第一輸出端V01。假定,輸入放大級101的第一輸入端為電壓放大系統300A的正輸入端、輸入放大級101的第二輸入端為電壓放大系統300A的負輸入端，當第一輸入信號INl大于第二輸入信號IN2時,系統輸出信號VOUT會升高(正向轉化)。此時，充放通路201監測第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2,當放大器的正端第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速放電通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速降低，低側晶體管QL快速導通，使得低側晶體管QL的漏極(或者集電極)電壓可以快速升高，從而提高系統輸出信號VOUT的正向轉換速率。當第二輸入信號IN2時大于第一輸入信號INl,系統輸出信號VOUT會降低(負向轉化)。此時,充放通路201監測當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2，當輸入放大級的第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21大于第二閾值VTH2時，充放通路201的輸出端為低側晶體管QL的控制端提供一個快速充電通道，使其柵極電壓(或者基極電壓)迅速升高，低偵榀體管QL快速截止，使得低側晶體管QL的漏極(或者集電極)電壓可以快速降低，從而提高了系統輸出信號VOUT的負向轉換速率。如圖3D所示，根據本實用新型的一個實施例的輸出放大級102包括的高側晶體管QH也可以包括NMOS晶體管或者NPN雙極性晶體管，第一晶體管Q2具有第一端、第二端和控制端(對應NMOS晶體管的源極、漏極和柵極，或者NPN雙極性晶體管的發射極、集電極和基極)，其源極耦接至或者配置為輸出放大級102的輸出端，其漏極耦接至第二電勢V2，其控制端耦接至或者配置為輸出放大級102的第一輸入端以接收輸入放大級的第一輸出端VOl。其工作原理可以參考對圖3B所示的系統300B和圖3C所示電壓放大系統300C的描述。圖4A示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統400A的示意電路圖，電壓放大系統400A包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路410。其中，充放通路410包括第一失調比較器401和第一開關402。第一失調比較器401具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端I禹接至輸入放大級101的第一輸入端以接收第一輸入信號IN1，其第二輸入端耦接至輸入放大級101的第二輸入端接收第二輸入信號IN2，輸出端提第一開關信號SW1，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12超過第一閾值VTHl時，第一失調比較器401的輸出端的電壓發生翻轉，從無效電平翻轉為有效電平；第一開關402，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至輸出放大級102的第一輸入端，其第二端耦接至第一電勢VI，其控制端耦接至第一失調比較器401的輸出端。如果采用NMOS作為開關，則低電平就是無效電平，而高電平則是有效電平；相反，如果采用PMOS作為開關，則低電平就是有效電平，而高電平則是無效電平。根據開關的類型，合理的選擇一比較器401第一輸入端/第二輸入端作為正/負輸入端或者負/正輸入端，或者在比較器的后級串聯奇數個反相器，可以獲得合乎本實用新型目的的有效電平和無效電平。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時，比較器輸出無效電平而使第一開關402保持截止，充放通路201不對電壓放大系統的系統輸出VOUT產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，比較器輸出有效電平而使第一開關402導通,為輸出放大級的第一輸入端提供了放電通路。圖4B示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統400B的示意電路圖，電壓放大系統400B包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路420，其中充放通路420包括第一失調比較器401和第一開關402。電壓放大系統400B與電壓放大系統400A的區別在于，第一開關402的第二端耦接至第二電勢V2，而非第一電勢VI。因此，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，比較器輸出有效電平而使第一開關402導通，為輸出放大級的第一輸入端提供了快速充放通路。可以使用多種方法實現第一失調比較器401，例如將普通比較器輸入級的兩條支路加入失配等手段。例如，圖1C所示的放大器的100C可以作為比較器使用。一般情況下晶體管N3與晶體管N4是匹配的晶體管，晶體管Pl與晶體管P2是匹配的晶體管(晶體管N3與晶體管N4稱為一組對管，晶體管Pl與晶體管P2也稱為一組對管)，當第一輸入信號INl大于第二輸入信號IN2時,放大器100C輸出高電平；當第一輸入信號INl小于第二輸入信號IN2時，放大器100C輸出低電平。假定晶體管Pl與晶體管P2是匹配的晶體管，如果晶體管N3的尺寸(溝道寬長比)大于晶體管N4，就需要更高的第一輸入信號INl才能使得晶體管N4流過與晶體管N3相同的電流，即第一輸入信號INl要高于第二輸入信號IN2一個數值(例如第一閾值電壓VTH1)才可以使得比較器100C發生翻轉；如果晶體管N3與晶體管N4是匹配的晶體管，晶體管P2的溝道寬長比大于晶體管P1，則晶體管P2的電流大于晶體管P1，就需要更高的第一輸入信號INl才能使得晶體管NI成功疏導晶體管P2的電流，即第一輸入信號INl要高于第二輸入信號IN2 —個數值(例如第一閾值電壓VTH1)才可以使得比較器100C發生翻轉。還可以在晶體管NI的源極串聯一個小電阻，或者在晶體管Pl的源極串聯小電阻等手段獲得第一失調比較器401。通過上述教導，本領域的不同技術人員可以對各種比較器、放大器進行改進，實現第一失調比較器401。根據上述教導，采用相同的方法改變比較器輸入級的匹配，例如，“如果晶體管N3的尺寸小于晶體管N4”或者“晶體管P2的寬長比小于晶體管P1”，可以獲得“當第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21超過第二閾值VTH2時，第一失調比較器的輸出端的電壓發生翻轉，從無效·電平翻轉為有效電平”，并用比較器的輸出去控制第一開關402，進而提高電壓放大系統的系統輸出信號VOUT的轉換速率。圖5A示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統500A的示意電路圖，電壓放大系統500A包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路510，其中充放通路510包括第一失調產生裝置4011、第一比較器4012和第一開關402。第一失調產生裝置4011和第一比較器4012是實現第一失調比較器401的一個實施例。第一失調產生裝置4011包括輸入端和輸出端，其輸入端耦接至輸入放大級101的第一輸入端以接收第一輸入信號INl,輸出端提供第一失調電壓V0S1。第一失調產生裝置4011將第一輸入信號INl進行減法處理，即第一失調電壓VOSl為第一輸入信號INl與第一閾值VTHl之差，即:VOSl = INl-VTHl(I)·[0147]第一比較器4012具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端稱接至第一失調產生裝置4011的輸出端，其第二輸入端耦接至輸入放大級101的第一輸入端以接收第二輸入信號IN2,輸出端提供第一開關信號SWl。根據公式(I)，第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時,第一失調電壓VOSl小于第二輸入信號IN2,即第一比較器402第一端的輸入端電壓小于其第二端的輸入端電壓，比較器輸出無效電平而使第一開關402保持截止，充放通路201不對輸出放大級102的第一輸入端產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時,第一失調電壓VOSl大于第二輸入信號IN2,即第一比較器4012第一輸入端電壓大于其第二輸入端電壓，比較器輸出有效電平而使第一開關402導通，為輸出放大級102的第一輸入端提供了快速放電通路。如果電壓放大系統500A的第一開關402的第二端還可以耦接至第二電勢V2，而非第一電勢VI。因此，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時,第一失調電壓VOSl大于第二輸入信號IN2,即第一比較器4012第一輸入端電壓大于其第二輸入端電壓，比較器輸出有效電平而使第一開關402導通，為輸出放大級的第一輸入端提供了快速充電通路。圖5B示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統500B的示意電路圖，電壓放大系統500B包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路520，其中充放通路520包括第二失調產生裝置4013、第一比較器4012和第一開關402。根據另外一個實施例，第一失調比較器401可以用第二失調產生裝置4013和第一比較器4012來實現。電壓放大系統500B與電壓放大系統500A的區別在于:第二失調產生裝置4013包括輸入端和輸出端，其輸入端耦接至輸入放大級101的第二輸入端以接收第二輸入信號IN2,輸出端提供第二失調電壓V0S2,第一失調電壓V0S2為第二輸入信號IN2與第一閾值VTHl 之和，SP:V0S2 = IN2+VTH1(2)根據公式(2)，第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時,第一輸入信號INl小于第二失調電壓V0S2,即第一比較器4012第一輸入端電壓小于其第二輸入端電壓，比較器輸出無效電平而使第一開關402保持截止，充放通路201不對電壓放大系統500B的系統輸出VOUT產生影響。當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時,第一輸入信號INl大于第二失調電壓V0S2,即第一比較器402第一輸入端電壓大于其第二輸入端電壓，比較器輸出有效電平而使第一開關403導通，為輸出放大級的第一輸入端提供了快速放電通路。電壓放大系統500B的第一開關402的第二端可以I禹接至第二電勢V2,而非第一電勢VI。因此，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，第一失調電壓V0S2大于第二輸入信號IN2,即第一比較器4012第一輸入端電壓大于其第二輸入端電壓，第一比較器4012輸出有效電平而使第一開關402導通，為輸出放大級的第一輸入端提供了快速充電通路。圖6A示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統600A的示意電路圖，電壓放大系統600A包括輸入放大級101、輸出放大級101和充放通路610，其中充放通路610包括第一失調放大器601和第一二極管602。第一失調放大器601具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端I禹接至輸入放大級101的第一輸入端，其第二輸入端稱接至輸入放大級101的第二輸入端,輸出端提第一充放信號ICHl，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12超過大于零的第一閾值VTHl時，第一失調放大器601的輸出端發生吸收電流到提供電流的功能轉換。第一二極管602具有陽極(第一端)和陰極(第二端)，其陰極耦接至輸出放大級101的第一輸入端，其陽極耦接至第一失調放大器601的輸出端。[0159]第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時(假定其第一端為同相端，其第二段為反相端)，第一失調放大器601具有吸收電流功能，由于二極管的反向耦接，第一失調放大器601無法從輸出放大級102的第一輸入端吸收電流，從而不會對電壓放大系統產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，第一失調放大器601具有提供電流功能，此電流通過耦接的第一二極管602流入輸出放大級102的第一輸入端，為其提供了一個快速充電通路。圖6B示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統600B的示意電路圖，電壓放大系統600包括輸入放大級101、輸出放大級101和充放通路620。電壓放大系統600B與電壓放大系統600A的區別在于:第一失調放大器603具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端I禹接至輸入放大級101的第一輸入端，其第二輸入端稱接至輸入放大級101的第二輸入端,輸出端提第二充放信號ICH2，當第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12超過大于零的第一閾值VTHl時，第一失調放大器601的輸出端發生提供電流到吸收電流的功能轉換。第一二極管602具有陽極(第一端)和陰極(第二端)，其陽極耦接至輸出放大級102的第一輸入端，其陰極耦接至第一失調放大器601的輸出端。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時(假定其第一端為反相端，其第二段為同相端)，假定第一失調放大器601具有提供電流功能，由于二極管的反向耦接，第一失調放大器601的電流無法提供給輸出放大級102的第一輸入端，從而不會對電壓放大系統產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時,第一失調放大器601具有吸收電流功能,此第一失調放大器601通過耦接的第一二極管602從輸出放大級102的第一輸入端吸收電流，為其提供了一個快速放電通路。可以使用多種方法實現第一失調放大器401，例如將普通放大器輸入級的兩條支路加入失配等手段。例如，為圖1C所示的放大器的100C引入相應的失配。一般情況下(在晶體管N3與晶體管N4是匹配，體管Pl與晶體管P2是匹配)，當第一輸入信號INl等于第二輸入信號IN2時放大器100C輸出平衡,不吸收也不提供電流；當第一輸入信號INl大于第二輸入信號IN2時，放大器器100C輸出高電平，此時連接一個負載(阻性負載或者電勢或者電流源或者電壓源)既可以對負載供電，因而稱為具有提供電流功能；當第一輸入信號INl小于第二輸入信號IN2時,放大器100C輸出低電平,此時可以從其他負載吸收電流，因而稱為具有吸收電流功能。假定晶體管Pl與晶體管P2是匹配的晶體管，如果晶體管N3的寬長比大于晶體管N4，就需要更高的第一輸入信號INl才能使得晶體管N4流過與晶體管N3相同的電流，即第一輸入信號INl要高于第二輸入信號IN2 —個數值(例如第一閾值電壓VTH1)才可以使得比較器100C從吸收電流功能轉換為提供電流功能。如果晶體管N3與晶體管N4是匹配的晶體管，晶體管P2的寬長比大于晶體管Pl是，則晶體管P2的電流大于晶體管P1，就需要更高的第一輸入信號INl才能使得晶體管NI流過更多的電流，即第一輸入信號INl要高于第二輸入信號IN2 —個數值(例如第一閾值電壓VTH1)才可以使得比較器100C從吸收電流功能轉換為提供電流功能。還可以在晶體管NI的源極串聯一個小電阻，或者在晶體管Pl的源極串聯小電阻等手段獲得第一失調比較器401。通過上述教導，本領域的不同技術人員可以對各種放大器進行改進，實現第一失調放大器601。[0165]根據上述教導，采用相同的方法改變比較器輸入級的匹配，可以獲得“當第二輸入信號IN2與第一輸入信號INl之差VIN21超過第二閾值VTH2時，輸出端發生吸收或者提供電流的功能轉換的失調放大器的”，并用為輸出放大級102的第一輸入端提供充電或者放電通路，進而提高電壓放大系統的系統輸出信號VOUT的轉換速率。圖7A示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統700A的示意電路圖，電壓放大系統700A包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路710，其中充放通路710包括第一失調產生裝置4011、第一放大器6012和第一二極管602。第一失調產生裝置4011和第一放大器6012是實現第一失調放大器601的一個實施例。第一失調產生裝置4011包括輸入端和輸出端,其輸入端接收第一輸入信號INl,輸出端提供第一失調電壓V0S1，功能如公式(I)以及之前描述。第一放大器6012具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端I禹接至第一失調產生裝置4011的輸出端，其第二輸入端接收第二輸入信號IN2,輸出端提供第一充放信號ICHl。根據公式(I)，第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時,第一失調電壓VOSl小于第二輸入信號IN2,即第一放大器402第一輸入端電壓小于其第二輸入端電壓(假定其第一端為同相端，其第二段為反相端)，第一放大器6012具有吸收電流功能，由于第一二極管602的反向耦接，第一放大器6012無法從輸出放大級102的第一輸入端吸收電流，從而不會對電壓放大系統產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，第一放大器6012具有提供電流功能，此電流通過耦接的第一二極管602流入輸出放大級102的第一輸入端，為其提供了一個快速充電通路。圖7B示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統700B，電壓放大系統700B包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路720，其中充放通路720包括第一失調產生裝置4011、第二放大器6013和第一二極管602，其中圖7B的第一二極管602，具有陽極(第一端)和陰極(第二端)，其陽極耦接至輸出放大級102的第一輸入端，其陰極耦接至第二放大器6013的輸出端。根據公式(I)，第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時,第一失調電壓VOSl小于第二輸入信號IN2,即第一放大器402第一輸入端電壓小于其第二輸入端電壓(假定其第一端為反相端，其第二段為同相端)，第二放大器6013具有提供電流功能，由于第一二極管602的反向耦接，第二放大器60123無法為輸出放大級102的第一輸入端提供電流,從而不會對電壓放大系統產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，第二放大器6013具有吸收電流功能，第二放大器6013通過第一二極管602從放大級102的第一輸入端吸取電流，為其提供了一個快速放電通路。圖7C示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統700C的示意電路圖，電壓放大系統700C包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路730，其中充放通路730包括第二失調產生裝置4013、第一放大器6012和第一二極管602。第二失調產生裝置4013和第一放大器6012是實現第一失調放大器601的一個實施例。[0174]第二失調產生裝置4013，包括輸入端和輸出端，其輸入端接收第二輸入信號IN2，輸出端提供第一失調電壓V0S2，其功能如公式(2)和關于圖5B的說明。根據公式(2)，第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12小于第一閾值VTHl時,第一失調電壓VOSl小于第二輸入信號IN2,即第一放大器402第一輸入端電壓小于其第二輸入端電壓(假定其第一端為同相端，其第二段為反相端)，放大器具有吸收電流功能，由于第一二極管602的反向I禹接,第一放大器6012無法從輸出放大級102的第一輸入端吸收電流，從而不會對電壓放大系統產生影響。第一輸入信號INl與第二輸入信號IN2之差VIN12大于第一閾值VTHl時，第一失調放大器601具有提供電流功能，此電流通過耦接的第一二極管602流入輸出放大級102的第一輸入端,為其提供了一個快速充放通路。圖7D示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統700D，電壓放大系統700D包括輸入放大級101、輸出放大級102和充放通路740，其中充放通路740包括第二失調產生裝置4013、第二放大器6013和第一二極管602。與圖7C所示的系統700C的區別在于圖7D的第一二極管602，具有陽極(第一端)和陰極(第二端)，其陽極耦接至輸出放大級102的第一輸入端，其陰極耦接至第二放大器6013的輸出端。在此，不在敘述其工作過程。圖8示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統800的示意電路圖，電壓放大系統800包括輸入放大級101、輸出放大級101和充放通路810，其中充放通路810包括第一跨導級801和第一電流減法器802。第一跨導級801具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端,其第一輸入端稱接至輸入放大級101的第一輸入端，其第二輸入端稱接至輸入放大級101的第二輸入端，其第一輸出端和第二輸出端分別提供第一電流信號Il和第二電流信號12，其中第一電流信號Il和第二電流信號12之差112與第一輸入信號INl和第二輸入信號IN2之差VIN12成正比；第一電流減法器802具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端和第二輸入端分別接收所述第一電流信號Il和所述第二電流信號12，其輸出端提供快速電流信號IO對所述輸出放大級的第一輸入端充電或放電，所述快速電流信號IO與所述第一電流信號Il與所述第二電流信號12之差112成正比。其中，所述第一跨導級801或者所述第一電流減法器802的至少一組對管或者對阻為不匹配。圖9示出根據本實用新型一個實施例的電壓放大系統900的示意電路圖，電壓放大系統900包括輸入放大級101、輸出放大級101和充放通路910，其中充放通路910包括第一跨導級901和第一電流減法器902。第一跨導級901包括:第一電流源IB1，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢V3，圖9中，用短的橫線表示第三電勢；第一電阻R1，具有第一端和第二端，其第二端耦接至第一電流源Il的第二端；第二電阻R2，具有第一端和第二端，其第二端耦接至第一電流源Il的第二端；第一晶體管Q1，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至第一電阻Rl的第二端，其控制端耦接至輸入放大級101的第一輸入端；第二晶體管Q2，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至第二電阻R2的第二端，其控制端耦接至輸入放大級101的第二輸入端；第三晶體管Q3，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至第一晶體管Ql的第一端，其第二端耦接至第四電勢V4 (用三角符號表示第四電勢V4)，其控制端耦接至其第一端；第四晶體管Q4，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至第二晶體管Q2的第一端，其第二端耦接至第四電勢V4，其控制端耦接至其第一端；第五晶體管Q5，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至第四電勢V4，其控制端耦接至其第三晶體管Q3的控制端；第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至第四電勢V4，其控制端耦接至其第四晶體管Q4的控制端；第七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至第五晶體管Q5的第一端，其第二端耦接至第三電勢V3，其控制端耦接至其第一端；第八晶體管Q8，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至第六晶體管Q6的第一端，其第二端耦接至第三電勢V3，其控制端耦接至其第一端；第九晶體管Q9，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供第一電流信號II，其第二端耦接至第三電勢V3，其控制端耦接至第七晶體管Q7的控制端；以及第十晶體管Q10，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供第二電流信號12，其第二端耦接至第三電勢V3，其控制端耦接至第八晶體管Q8的控制端。第一電流減法器902包括:第三電阻R3，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第九晶體管的第一端，其第二端耦接至第四電勢V4 ;第四電阻R4，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第十晶體管QlO的第一端，其第二端耦接至第四電勢V4 ;第三放大器9021，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至第三電阻R3的第一端，其第二輸入端耦接至第四電阻R4的第一端；第十一晶體管Q11，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至第四電阻R3的第一端，其控制端耦接至第三放大器9021的輸出端，其中第十一晶體管Qll的電流為第三電流13;第十二晶體管Q12，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至第十晶體管QlO的第一端，其第二端耦接至第三電勢，其控制端耦接至其第一端；以及第十三晶體管Q13，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供第一電流101，其第二端耦接至第三電勢V3，其控制端耦接至第十二晶體管Q12的控制端。在一個實施例中，第一電勢等于第四電勢，第二電勢等于第三電勢。差分環路中的晶體管Ql和Q2,晶體管Q3和Q4,晶體管Q5和Q6,晶體管Q7和Q8,晶體管Q9和Q10，具有相同或者相似的連接關系，這類晶體管稱為對管，如晶體管Ql和Q2稱為一組對管，晶體管Q3和Q4稱為一組對管。電阻Rl和R2，電阻R3和R4也具有相同或者相似的連接關系，這類電阻稱為對阻，如電阻Rl和R2稱為一組對阻。假定第一跨導級901器件是匹配的(即第一跨導級901對阻和對管都是匹配的)，則可以得到，
權利要求1.一種電壓放大系統,其特征在于,所述電壓放大系統包括: 輸入放大級，具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，其第一輸入端接收第一輸入信號，其第二輸入端接收第二輸入信號； 輸出放大級，耦接于第一電勢和第二電勢之間，具有第一輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸出端，其輸出端提供系統輸出信號；以及 充放通路，具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端放電或者充電。
2.根據權利要求 1所述的電壓放大系統，其特征在于，所述輸出放大級包括， 第一功率管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至或者配置為所述輸出放大級的輸出端，其第二端耦接至第一電勢或第二電勢，其控制端耦接至或者配置為所述輸出放大級的第一輸入端，所述第一功率管包括NMOS晶體管或者NPN雙極性晶體管或者PMOS晶體管或者PNP雙極性晶體管。
3.根據權利要求1所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括， 第一失調比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第一開關信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一開關信號由無效電平翻轉為有效電平；以及 第一開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第一電勢或者所述第二電勢，其控制端耦接至所述第一失調比較器的輸出端。
4.根據權利要求3所述的電壓放大系統，其特征在于，所述第一失調比較器包括: 第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供第一失調電壓，所述第一失調電壓為所述第一輸入信號與所述第一閾值之差；以及 第一比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述第一失調產生裝置的輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供所述第一開關信號。
5.根據權利要求3所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括: 第二失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供第二失調電壓，所述第二失調電壓為所述第二輸入信號與所述第一閾值之和；以及 第一比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第二輸入端耦接至所述第二失調產生裝置的輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供所述第一開關信號。
6.根據權利要求1所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括:第一失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一失調放大器的輸出端發生從吸收電流到提供電流的功能轉換；以及 第一二極管，其陰極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陽極耦接至所述第一失調放大器的輸出端。
7.根據權利要求1所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括: 第一失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一失調放大器的輸出端發生從提供電流到吸收電流的功能轉換；以及 第一二極管，其陽極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陰極耦接至所述第一失調放大器的輸出端。
8.根據權利要求6所述的電壓放大系統，其特征在于，所述第一失調放大器包括: 第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供第一失調電壓，所述第一失調電壓為所述第一輸入信號與所述第一閾值之差；以及 第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述第一失調產生裝置的輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。
9.根據權利要求7所述的電壓 放大系統，其特征在于，所述第一失調放大器包括: 第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，輸出端提供第一失調電壓，所述第一失調電壓為所述第一輸入信號與所述第一閾值之差；以及 第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述第一失調產生裝置的輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。
10.根據權利要求6所述的電壓放大系統，其特征在于，所述第一失調放大器包括: 第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第二失調電壓，所述第二失調電壓為所述第二輸入信號與所述第一閾值之和；以及 第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第二輸入端稱接至所述第二失調產生裝置的輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。
11.根據權利要求7所述的電壓放大系統，其特征在于，所述第一失調放大器包括: 第一失調產生裝置，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第二失調電壓，所述第二失調電壓為所述第二輸入信號與所述第一閾值之和；以及 第一放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第二輸入端稱接至所述第二失調產生裝置的輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其輸出端提供所述第一充放信號。
12.根據權利要求1所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括: 第一跨導級，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端和第二輸出端分別提供第一電流信號和第二電流信號，其中所述第一電流信號與所述第二電流信號之差和所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差成正比；第一電流減法器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端和第二輸入端分別接收所述第一電流信號和所述第二電流信號，其輸出端提供電流信號對所述輸出放大級的第一輸入端充電或放電，所述電流信號與所述第一電流信號與所述第二電流信號之差成正比；其中，所述第一跨導級或者所述第一電流減法器的至少一組對管或者對阻為不匹配。
13.根據權利要求12所述的電壓放大系統，其特征在于，所述第一跨導級包括: 第一電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢； 第一電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端； 第二電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端； 第一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第一電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端； 第二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第二電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端； 第三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第三晶體管的控制端； 第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第四晶體管的控制端； 第七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端； 第八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第六晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端； 第九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第七晶體管的控制端；以及 第十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第八晶體管的控制端； 所述第一電流減法器包括: 第三電阻，具有第一端和第二 端，其第一端耦接至所述第九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢； 第四電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢；第三放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述第三電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第四電阻的第一端； 第十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電阻的第一端，其控制端耦接至所述第三放大器的輸出端； 第十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端；以及 第十三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第十二晶體管的控制端。
14.根據權利要求12所述的電壓放大系統，其特征在于， 所述第一跨導級包括: 第二電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢； 第五電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端； 第六電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端； 第十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第五電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端； 第十五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第六電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端； 第十六晶體管，具有 第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十四晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第十七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第十八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十六晶體管的控制端；以及 第十九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十七晶體管的控制端； 所述第一電流減法器包括: 第七電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十八晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢； 第八電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢； 第四放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述第七電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第八電阻的第一端； 第二十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第七電阻的第一端，其控制端耦接至所述第四放大器的輸出端； 第二十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；以及 第二十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第二十一晶體管的控制端。
15.—種電壓放大系統,其特征在于,所述電壓放大系統包括:輸入放大級，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端接收第一輸入信號，其第二輸入端接收第二輸入信號； 輸出放大級，I禹接于第一電勢和第二電勢之間，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸出端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸出端，其輸出端提供系統輸出信號，所述輸出放大級包括， 第一功率管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至或者配置為所述輸出放大級的輸出端，其第二端耦接至所述第一電勢，其控制端耦接至或配置為所述輸入放大級的第一輸入端，所述第一功率管包括NMOS晶體管或者NPN雙極性晶體管； 第二功率管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至或者配置為所述輸出放大級的輸出端，其第二端耦接至所述第二電勢，其控制端耦接至或配置為所述輸入放大級的第二輸入端，所述第二功率管包括PMOS晶體管或者PNP雙極性晶體管；以及 其中，所述電壓放大系統還包括充放通路，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二輸出端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端和第二輸入端放電；當所述第二輸入信號與所述第一輸入信號之差大于零的第二閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端和第二輸入端充電。
16.根據權利要求15所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括: 第一失調比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第一開關信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過所述第一閾值時，所述第一開關信號由無效電平翻轉為有效電平； 第一開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第一電勢，其控制端耦接至所述第一失調比較器的輸出端； 第二開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第一電勢，其控制端耦接至所述第一失調比較器的輸出端； 第二失調比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提供第二開關信號，當所述第二輸入信號與所述第一輸入信號之差超過所述第二閾值時，所述第二開關信號由無效電平翻轉為有效電平； 第三開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第二電勢，其控制端耦接至所述第二失調比較器的輸出端；以及第四開關，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第二電勢，其控制端耦接至所述第二失調比較器的輸出端。
17.根據權利要求15所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括: 第一失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述第一失調放大器的輸出端發生從提供電流到吸收電流的功能轉換； 第一二極管，具有陰極和陽極，其陽極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陰極耦接至所述第一失調放大器的輸出端； 第二二極管，具有陰極和陽極，其陽極耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其陰極耦接至所述第一失調放大器的輸出端； 第二失調放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，輸出端提第一充放信號，當所述第二輸入信號與所述第一輸入信號之差超過大于零的第二閾值時，所述第二失調放大器的輸出端發生從吸收電流到提供電流的功能轉換； 第三二極管，具有陰極和陽極，其陰極耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，其陽極耦接至所述第二失調放大器的輸出端；以及 第四二極管，具有陰極和陽極，其陰極耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其陽極耦接至所述第二失調放大器的輸出端。
18.根據權利要求15所述的電壓放大系統，其特征在于，所述充放通路包括充電通路與放電通路， 所述充電通路包括: 第一電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢； 第一電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端； 第二電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一電流源的第二端； 第一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第一電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端； 第二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第二電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端； 第三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第三晶體管的控制端； 第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第四晶體管的控制端； 第七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端； 第八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第六晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端； 第九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第七晶體管的控制端； 第十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第八晶體管的控制端；第三電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢； 第四電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢； 第三放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端稱接至所述第三電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第四電阻的第一端； 第十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四電阻的第一端，其控制端耦接至所述第三放大器的輸出端； 第十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十一晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至其第一端； 第十三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端所述輸出放大級的第一輸入端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第十二晶體管的控制端；以及第二十三晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第十二晶體管的控制端；所述放電通路包括: 第二電流源，具有第一端和第二端，其第一輸入端耦接至第三電勢； 第五電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端； 第六電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第二電流源的第二端； 第十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第五電阻的第二端，其控制端耦 接至所述輸入放大級的第一輸入端； 第十五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第六電阻的第二端，其控制端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端； 第十六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十四晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第十七晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十五晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端； 第十八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第二電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十六晶體管的控制端； 第十九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述第一電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第十七晶體管的控制端； 第七電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十八晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢； 第八電阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第十九晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第三電勢； 第四放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述第七電阻的第一端，其第二輸入端耦接至所述第八電阻的第一端； 第二十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第七電阻的第一端，其控制端耦接至所述第四放大器的輸出端； 第二十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二十晶體管的第一端，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至其第一端；以及 第二十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端提供所述電流信號，其第二端耦接至所述第四電勢，其控制端耦接至所述第二十一晶體管的控制端；以及 第二十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述輸出放大級的第二輸入端，其第二端耦 接至所述第三電勢，其控制端耦接至所述第二十二晶體管的控制端。
專利摘要本實用新型公開了一種電壓放大系統，包括輸入放大級，具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，其第一輸入端接收第一輸入信號，其第二輸入端接收第二輸入信號；輸出放大級，耦接于第一電勢和第二電勢之間，具有第一輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸出端，其輸出端提供系統輸出信號；充放通路，其第一輸入端耦接至所述輸入放大級的第一輸入端，其第二輸入端耦接至所述輸入放大級的第二輸入端，其第一輸出端耦接至所述輸出放大級的第一輸入端，當所述第一輸入信號與所述第二輸入信號之差超過大于零的第一閾值時，所述充放通路對所述輸出放大級的第一輸入端放電或者充電，以提高所述系統輸出信號的轉換速率。
文檔編號H03F3/45GK203071879SQ20132002936
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者王銳 申請人:成都芯源系統有限公司