引言：模拟电压缓冲器是混合信号设计中非常重要的基本组成部件。它们主要用作信号监听和驱动负载。在第一种情况下，缓冲器通常连接到测试电路和要求低输入电容的电路的内部节点，因为这个节点上寄生电容的任何增加可能都是至关重要的。然而，当缓冲器用来驱动负载时，为了在整个电源电压范围内尽快地驱动负载，我们希望大范围输出信号摆幅内具有高的转换速率。

　　目前集成电路的电源电压已经降低了，主要集中在功耗和可靠性问题。这种趋势已经迫使大部分模拟基本组成部件重新设计，试图保证它们的整体性能。在这些设计约束下。轨到轨操作在低压设计中成为强制性的，目的是为了增大信噪比。

　　在这篇文章里，我介绍了一种能达到AB类特性轨到轨CMOS模拟缓冲器的电路技巧，产生了具有低功耗和高的驱动能力的方法。

　　以前的互补：图1a给出了P沟道AB类差分对，当大的差分信号加到输入端时，它能够传送非常大的电流。在差分对节点A处的阻抗非常低，而且它的电压即使在的输入信号下，也近似接近常数。因此，差分电压V1-V2在M2上产生大的电流变化，在M3上也同样如此。

　　AB类电压缓冲器可以通过连结两个互补差分单元而得到，如图1c所示。毫无疑问，图1c中的电路有两种局限性。第一，M3P和M3N的栅源电压可以分别迫使驱动晶体管M1P和MlN在三极管区工作，减小了可用的电压工作范围。这种缺陷可以通过引进电压电平移位器来驱动M3P和M3N来克服，这将在后面解释。第二，当输出节点接近正向或者负向电源轨时，这种结构的输出电压摆幅受到限制。主要是因为P沟道和N沟道差分对分别工作在VDD和VSS受到限制的缘故。

　　图1 AB类差分输入单元；对差分信号的直流传输特；基于两对互补AB类差分输入单元的低功耗缓冲器

　　a AB类差分输入单元 b DC传输特性 c低功耗缓冲器

　　所提出的模拟缓冲器：图2给出了晶体管级实现所提出的轨到轨MOS模拟缓冲器。这种电路是单增益级。它的输人支路是由两个互补的AB类差分对组成。与图1c中电路的重要区别是，在这种情况下，输出节点不是由输入驱动直接驱动，而是由电流镜M4P-M5P和M4N-M5N分别驱动。因此，M2P和M2N的共栅现在是不倒相输入端。

　　图2所提出的轨到轨AB类缓冲器