本發明屬于放大器，具體涉及一種基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路。
背景技術：
1、隨著電動車、可穿戴設備以及智能終端等領域的快速發展，電池管理系統(bms)在優化電池性能和保障系統安全方面的重要性愈加突出。bms的核心模塊之一是模數轉換器(adc)，其性能直接決定了電池狀態監測的精度。為了滿足現代便攜式電子設備對低能耗、高精度信號處理的需求，低能耗sigma-delta?adc成為重要的技術方向。
2、在這種背景下，運算放大器作為sigma-delta?adc的關鍵組成部分，需在極低的供電電壓下實現高增益、低噪聲和寬動態范圍。然而，傳統的class-a結構運算放大器難以在低能耗條件下同時滿足這些要求，傳統的class-a結構運算放大器具有以下局限性：1、傳統的class-a結構局限性，傳統的單級class-a運算放大器受尾電流大小限制，難以兼顧低能耗與高增益；2、直流增益有限，通過增大晶體管尺寸提升增益會引入更高噪聲，限制其應用范圍；3、缺乏靈活性，現有技術難以針對不同工作模式進行優化，尤其是低能耗與高性能的結合。
3、因此，亟需提供一種差分運算放大器電路，以滿足上述要求。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：
2、第一方面，本發明提供一種基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，包括：
3、輸入級，采用差分翻轉電壓跟隨器，通過偏置電路提供恒定的偏置電流，用于對輸入的差分信號進行處理；
4、增益級，以操作方式耦合到輸入級，增益級采用交叉耦合對管結構，通過負反饋機制提供負阻抗，結合正阻抗，以提高差分信號的輸出阻抗；
5、輸出級，以操作方式耦合到所述輸入級，輸出級采用離散時間共模負反饋電路，在采樣階段，電容通過輸入參考電平和偏置電壓共同充電，在保持階段，電荷轉移至反饋路徑，調節共模電壓，以穩定和快速的方式輸出放大后的差分信號。
6、本發明的有益效果：
7、本發明提供的一種基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，創新性地將差分翻轉電壓跟隨器和交叉耦合結構相結合，成功實現了高增益、低能耗和寬動態范圍的運算放大器設計。其輸入級解決了功耗與線性性能的矛盾，增益級通過結構優化達成了極高的增益目標，輸出級則通過高效的cmfb電路保證了穩定性和精度。整體設計突破了傳統運放在低電壓、低能耗條件下的性能瓶頸，為高性能模擬電路設計提供了一種通用且高效的解決方案，適用于模數轉換器、信號調理電路以及傳感器接口等需要高精度信號處理的應用場景。
8、以下將結合附圖及實施例對本發明做進一步詳細說明。
1.一種基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述差分翻轉電壓跟隨器包括第一翻轉電壓跟隨器和第二翻轉電壓跟隨器；其中，
3.根據權利要求2所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述第一翻轉電壓跟隨器還包括第七晶體管，所述第七晶體管的柵極與第一節點連接，所述第七晶體管的源極接固定電壓信號端，所述第七晶體管的漏極與第二節點連接，所述第一晶體管的漏極和所述第九晶體管的漏極均與所述第一節點連接，所述第五晶體管的柵極與所述第二節點連接；
4.根據權利要求3所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述第一翻轉電壓跟隨器還包括第十一晶體管，所述第十一晶體管的柵極接第四電壓信號，所述第十一晶體管的漏極與所述第二節點連接，所述第十一晶體管的源極接地；
5.根據權利要求1所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述交叉耦合對管結構包括第十三晶體管、第十四晶體管、第十五晶體管和第十六晶體管；其中，
6.根據權利要求1所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述輸出級包括電流鏡結構，包括第十七晶體管和第十八晶體管；其中，
7.根據權利要求6所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述離散時間共模負反饋電路包括多個第一開關、多個第二開關、多個第一電容和多個第二電容，所述第一開關的數量與所述第二開關的數量相同，所述第一電容的數量與所述第二電容的數量相同；其中，
8.根據權利要求7所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述共模反饋電壓vcmfb的表達式為：
9.根據權利要求1所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述輸出級還包括電流偏置電路，包括第十九晶體管、第二十晶體管、第二十一晶體管和第二十二晶體管；其中，
10.根據權利要求1所述的基于翻轉電壓跟隨器與交叉耦合結構的差分運算放大器電路，其特征在于，所述輸出級還包括負載電路，包括第二十三晶體管、第二十四晶體管、第二十五晶體管和第二十六晶體管；其中，