本公開涉及集成電路，尤其涉及一種軌到軌輸入輸出的源極跟隨器電路以及儀表放大器。

背景技術：

1、在微弱的低頻的外界信號分析處理過程中，需要使用低頻噪聲的儀表放大器對其實現放大處理。目前常用的低頻噪聲去除技術包括斬波和自對準，兩者均對信號進行了離散處理，放大后信號的時域曲線中均有一定時域寬度和電壓幅值的毛刺，為了去除毛刺必須在儀表放大器中最后一級電路使用濾波器濾除。濾波器的前級電路必須有很低的輸出阻抗，保證該級聯的濾波器不會影響儀表放大器的增益。

2、根據如上需求，研究一種低輸出阻抗、軌到軌輸入輸出的源極跟隨器電路結構，具有重要的意義。

技術實現思路

1、本公開實施例的目的在于提供一種軌到軌輸入輸出的源極跟隨器電路以及儀表放大器，用以解決現有技術中儀表放大器對低輸出阻抗、軌到軌輸入輸出的源極跟隨器需求的問題。

2、本公開的實施例采用如下技術方案：一種軌到軌輸入輸出的源極跟隨器電路，至少包括：輸入節點、輸出節點、第一跟隨單元和第二跟隨單元；其中，所述輸入節點用于接收輸入信號，所述輸出節點用于提供輸出信號；所述第一跟隨單元至少包括第一共漏極源極跟隨器、第一翻轉源極跟隨器以及第一補償電路，所述第一共漏極源極跟隨器用于對所述輸入信號的電平值進行降低；所述第一翻轉源極跟隨器用于對所述電平值進行抬升后輸出，使輸出信號的電平值與所述輸入信號的電平值相同；所述第一補償電路用于對所述第一翻轉源極跟隨器進行補償；所述第二跟隨單元至少包括第二共漏極源極跟隨器、第二翻轉源極跟隨器以及第二補償電路，所述第二共漏極源極跟隨器用于對所述輸入信號的電平值進行抬升；所述第二翻轉源極跟隨器用于對所述電平值進行降低后輸出，使輸出信號的電平值與所述輸入信號的電平值相同；所述第二補償電路用于對所述第二翻轉源極跟隨器進行補償。

3、在一些實施例中，在所述輸入信號為正電源軌輸入的情況下，所述第一跟隨單元處于工作狀態，所述第二跟隨單元處于斷開狀態；在所述輸入信號為負電源軌輸入的情況下，所述第一跟隨單元處于斷開狀態，所述第二跟隨單元處于工作狀態。

4、在一些實施例中，所述第一共漏極源極跟隨器包括第一晶體管m1和第二晶體管m2，所述第一晶體管m1的柵極與所述輸入節點連接，所述第一晶體管m1的源極引出所述第一共漏極源極跟隨器的輸出端，并與所述第二晶體管m2的漏極連接，所述第一晶體管m1的漏極連接第一工作電壓，所述第二晶體管m2的源極連接第二工作電壓；所述第二共漏極源極跟隨器包括第十四晶體管m14和第十五晶體管m15，所述第十四晶體管m14的柵極與所述輸入節點連接，所述第十四晶體管m14的源極引出所述第二共漏極源極跟隨器的輸出端，并與所述第十五晶體管m15的漏極連接，所述第十四晶體管m14的漏極連接所述第二工作電壓，所述第十五晶體管m15的源極連接所述第一工作電壓。

5、在一些實施例中，所述第一晶體管m1和所述第二晶體管m2為n型晶體管，所述第十四晶體管m14和所述第十五晶體管m15為p型晶體管。

6、在一些實施例中，所述第一翻轉源極跟隨器至少包括：第三晶體管m3、第四晶體管m4、第五晶體管m5、第六晶體管m6以及第七晶體管m7，其中，所述第三晶體管m3的柵極與所述第一共漏極源極跟隨器的輸出端連接，所述第三晶體管m3的源極引出所述第一翻轉源極跟隨器的輸出端，并與所述第四晶體管m4的漏極連接，所述第三晶體管m3的漏極與所述第六晶體管m6的漏極連接，所述第六晶體管m6的源極連接所述第二工作電壓，所述第四晶體管m4和源極和所述第七晶體管m7的源極與所述第一工作電壓連接，所述第四晶體管m4的柵極與所述第七晶體管m7的漏極和所述第五晶體管m5的漏極連接，并接入第一偏置電壓vpin，第五晶體管m5的源極與所述第六晶體管m6的漏極連接，所述第五晶體管m5的柵極、所述第六晶體管m6的柵極以及所述第七晶體管m7的柵極分別連接各自的偏置電壓；所述第二翻轉源極跟隨器至少包括：第十六晶體管m16、第十七晶體管m17、第十八晶體管m18、第十九晶體管m19以及第二十晶體管m20，其中，所述第十七晶體管m17的柵極與所述第二共漏極源極跟隨器的輸出端連接，所述第十七晶體管m17的源極引出所述第二翻轉源極跟隨器的輸出端，并與所述第十八晶體管m18的漏極連接，所述第十七晶體管m17的漏極與所述第十六晶體管m16的漏極連接，所述第十六晶體管m16的源極連接所述第一工作電壓，所述第十八晶體管m18的源極和所述第二十晶體管m20的源極連接所述第二工作電壓，所述第十八晶體管m18的柵極與所述第二十晶體管m20的漏極和所述第十九晶體管m19的漏極連接，并接入第二偏置電壓vnin，所述第十九晶體管m19的源極與所述第十七晶體管m17的漏極連接，所述第十六晶體管m16的柵極、所述第十九晶體管m19的柵極以及所述第二十晶體管m20的柵極分別連接各自的偏置電壓。

7、在一些實施例中，所述第三晶體管m3、所述第四晶體管m4、所述第七晶體管m7、所述第十六晶體管m16以及所述第十九晶體管m19均為p型晶體管，所述第五晶體管m5、所述第六晶體管m6、所述第十七晶體管m17和所述第十八晶體管m18以及所述第二十晶體管m20均為n型晶體管。

8、在一些實施例中，所述第一補償電路至少包括：第八晶體管m8、第九晶體管m9、第十晶體管m10、第十一晶體管m11、第十二晶體管m12以及第十三晶體管m13，其中，所述第八晶體管m8的柵極與所述輸入節點連接，所述第八晶體管m8的源極連接所述第二工作電壓，所述第八晶體管m8的漏極與所述第十一晶體管m11的漏極和所述第九晶體管m9的柵極和漏極連接，所述第十一晶體管m11的源極連接所述第一工作電壓，所述第九晶體管m9和源極和所述第十晶體管m10的源極均連接所述第二工作電壓，所述第十晶體管m10的柵極與所述第九晶體管m9的柵極鏈家，所述第十晶體管m10的漏極與所述第十二晶體管m12的漏極和柵極連接，所述第十二晶體管m12和所述第十三晶體管m13的源極均連接所述第一工作電壓，所述第十三晶體管m13的柵極與所述第十二晶體管m12的柵極連接，所述第十三晶體管m13的漏極接入所述第一偏置電壓vpin；所述第二補償電路至少包括：第二十一晶體管m21、第二十二晶體管m22、第二十三晶體管m23、第二十四晶體管m24、第二十五晶體管m25以及第二十六晶體管m26；其中，所述第二十一晶體管m21的柵極與所述輸入節點連接，所述第二十一晶體管m21的源極與所述第一工作電壓連接，所述第二十一晶體管m21的漏極與所述第二十二晶體管m22的漏極和所述第二十三晶體管m23的漏極和柵極連接，所述第二十二晶體管m22的源極與所述第二工作電壓連接，所述第二十三晶體管m23的源極和所述第二十四晶體管m24的源極均連接所述第一工作電壓，所述第二十四晶體管m24的柵極與所述第二十三晶體管m23的柵極連接，所述第二十四晶體管m24的漏極與所述第二十五晶體管m25的漏極和柵極連接，所述第二十五晶體管m25的源極和所述第二十六晶體管m26的源極均與所述第二工作電壓連接，所述第二十六晶體管m26的柵極與所述第二十五晶體管m25的柵極連接，所述第二十六晶體管m26的漏極接入所述第二偏置電壓vnin。

9、在一些實施例中，所述第八晶體管m8、所述第九晶體管m9、所述第十晶體管m10、所述第二十二晶體管m22、所述第二十五晶體管m25的源極和所述第二十六晶體管m26均為n型晶體管；所述第十一晶體管m11、所述第十二晶體管m12、所述第十三晶體管m13、所述第二十一晶體管m21、所述第二十三晶體管m23和第二十四晶體管m24均為p型晶體管。

10、在一些實施例中，還包括：共模反饋單元，所述共模反饋單元用于向所述第一翻轉源極跟隨器和所述第二翻轉源極跟隨器提供所述第一偏置電壓vpin和所述第二偏置電壓vnin。

11、本公開實施例還提供了一種儀表放大器，至少包括：依次連接的信號放大電路、如上述的源極跟隨器電路，以及濾波器電路。

12、本公開實施例的有益效果在于：利用翻轉型源極跟隨器實現低功耗下低的輸出阻抗，并結合級聯的共漏極源極跟隨器和翻轉型源極跟隨器實現輸入信號和輸出信號之間的緊密跟隨，形成電平轉移效果，同時利用第一跟隨單元和第二跟隨單元的對稱設置配合補償電路的設計，實現軌到軌的輸入輸出。