CN103856174B - 基于多模运算放大器的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种基于多模运算放大器的电路，该电路包括运算放大器，包括输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及补偿单元，包含：第一电容器，设置于该输出放大级的第一负反馈回路中；第二电容器，设置于该输出放大级的第二负反馈回路中；第三电容器，依据控制信号选择性的设置于该输出放大级的第一正反馈回路中或者与该第一电容器并联；以及第四电容器，依据该控制信号选择性的设置于该输出放大级的第二正反馈回路中或者与该第二电容器并联。本发明实施例的差模开环带宽和稳定性可以于各种操作模式下得到优化，而无需改变共模开环的稳定性。

Description

基于多模运算放大器的电路
【技术领域】
本发明实施例是有关于一种运算放大器（OPAMP），尤其是关于一种基于多模运算放大器的电路。
【背景技术】
运动放大器已被广泛地应用至电子设备及电气领域，例如反相放大器、积分器、以及过滤器电路等。随着在CMOS工艺中的快速缩放，近几年VLSL的电源电压得到显著的降低。作为大多数模拟***的一个基本模块，运算放大器是必需的，从而以实现高增益、大带宽以及低电压应用。由于传统的共射‐共基放大器会因为晶体管的堆积而引起增益的增加，从而由于电压摆幅过小而不适合应用于低电压设计中，因此更多的电路设计人员会了解多级放大器的重要性，该多级放大器能够通过平行地增加增益级的数目而提高整体增益。然而，所有的多级放大器均因小信号转移函数的多极点性质而存在闭环稳定性的问题，因此，许多频率补偿拓扑结构已被提出，以确保多级放大器的稳定性。一般来说，应用于传统的驱动器芯片中的运算放大器通常是一个两级放大器，它具有用于提高增益的第一级放大电路及用于驱动电容性或电阻性负载的第二级的输出电路。多级运算放大器也越来越受到欢迎。
与放大器电路最相关的特性通常是增益和带宽，但是放大器的增益和带宽之间往往存在一种相反的关系。一般情况下，具有较高的增益值的放大器电路通常具有较低的带宽，而具有较低的增益值的放大器电路则通常具有较高的带宽。各种已知的补偿技术，例如米勒补偿（Miller compensation）或阿胡加补偿（Ahuja compensation），通常用于调整放大器的各极点的频率。米勒补偿采用一个反馈电容跨接在第二放大级的输入和输出之间，而阿胡加补偿则在第二放大级的反馈回路中增加一电流增益装置。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种基于多模运算放大器的电路。
根据本发明的一实施例，提供一种基于多模运算放大器的电路，包含运算放大器，该运算放大器包含：输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及补偿单元；该补偿单元包含：第一电容器，设置于该输出放大级的第一负反馈回路中；第二电容器，设置于该输出放大级的第二负反馈回路中；第三电容器，依据控制信号选择性的设置于该输出放大级的第一正反馈回路中或者与该第一电容器并联；以及第四电容器，依据该控制信号选择性的设置于该输出放大级的第二正反馈回路中或者与该第二电容器并联。
根据本发明的另一实施例，提供一种基于多模运算放大器的电路，包含运算放大器，该运算放大器包含：输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及补偿单元；该补偿单元进一步包含：第一可编程电容单元，耦接至该输出放大级的非反相输入端；以及第二可编程电容单元，耦接至该输出放大级的反相输入端；其中该第一可编程电容单元与第二可编程电容单元的每一个在共模模式下均提供一固定电容值，以及该第一可编程电容单元与第二可编程电容单元的每一个在差模模式下均依据一控制信号提供一可调电容值。
根据本发明的又一实施例，提供一种基于多模运算放大器的电路，包含运算放大器，该运算放大器包含：输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及补偿单元；该补偿单元进一步包含：第一可编程电容单元，耦接至该输出放大级的非反相输入端；以及第二可编程电容单元，耦接至该输出放大级的反相输入端；其中该第一可编程电容单元与第二可编程电容单元的每一个在差模模式下均依据一控制信号提供一可调电容值，从而当该运算放大器的开环增益降低时，该运算放大器的开环增益的主极点频率得到增加。
本发明实施例的基于多模运算放大器的电路，能够具有一较宽的回路带宽以及较小的反馈增益，其差模开环带宽和稳定性可以于各种操作模式下得到优化，而无需改变共模开环的稳定性，从而提高了基于多模运算放大器的电路在闭环状态下的特性。
【附图说明】
图1所示为依据本发明一实施例的两级运算放大器100的结构示意图；
图2所示为依据本发明一实施例的基于多模运算放大器的电路200的结构示意图；
图3所示为根据本发明另一实施例的基于多模运算放大器的电路300的结构示意图；
图4所示为根据本发明再一实施例的基于多模运算放大器的电路400的结构示意图；
图5A所示为图3所示的输出放大级330在差模模式（DM）下的分析示意图；
图5B所示为图3所示的输出放大级330在共模模式（CM）下的分析示意图；
图6所示为依据本发明实施例的开环增益Avβ与各种操作模式之间的频率响应曲线示意图。
图7所示为根据本发明又一个实施例的基于多模运算放大器的电路600的结构示意图；
图8所示为根据本发明还一实施例的基于多模运算放大器的电路700的结构示意图；
图9所示为根据本发明另一实施例的基于多模运算放大器的电路800的结构示意图。
【具体实施方式】
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在本文中应解释为包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
以下描述的是实施本发明的最佳的实现方式。此说明的目的示出了本发明的一般原则，不应被视为具有限制意义。本发明实施例的保护范围，应当通过所附的权利要求书而确定。
图1所示为依据本发明一实施例的两级运算放大器100的结构示意图。该两级运算放大器100包括两个放大级110、120及一个共模反馈级（common mode feedback stage，CMFB）130。放大级110具有一非反相输入端，用于接收输入信号VIP，以及一反相输入端，用于接收输入信号VIN，其中该输入信号VIP和VIN是一对差分信号。放大级110放大该差分信号对VIP和VIN，以产生差分信号对VSP和VSN，并提供至放大级120。如图1所示，放大级110的反相输出端和非反相输出端分别耦接至放大级120的反相输入端和非反相输入端。放大级120放大该差分信号对VSP和VSN以输出差分信号对VOP和VON。共模反馈级130与放大级120并联，其中该放大级120的反相输出端和非反相输出端分别耦接至共模反馈级130的第一输入端和第二输入端，以及共模反馈级130的第一输出端和第二输出端分别耦接至放大级120的反相输入端和非反相输入端。此外，运算放大器100进一步包含补偿电容器CC1和CC2，以用于达到极点分离（pole splitting）的效果，从而确保差模回路和共模回路均具有充分的稳定性。补偿电容器CC1设置在放大级120的非反相输入端的负反馈回路中，以及补偿电容器CC2设置在放大级120的反相输入端的负反馈回路中。
但是当上述两级运算放大器100应用于多模运算放大器基底电路中时，例如应用于可编程增益放大器（PGA），过滤器，跨阻抗放大器等电路中时，其通常会遇到一些问题。请参见图2，图2所示为依据本发明一实施例基于多模运算放大器的电路200的结构示意图。该基于多模运算放大器的电路200可以是PGA，过滤器或者ΔΣ模数转换器（ΔΣADC）。该基于多模运算放大器的电路200包括一个多级运算放大器100，两个输入阻抗210和220，以及两个反馈阻抗230和240，其中该输入阻抗210和220相同，反馈阻抗230和240也相同。此外，阻抗210，220，230和240为可变阻抗。在该基于多模运算放大器的电路200的等效差模模型250中，Av表示多级运算放大器100的电压增益，以及反馈增益β可根据下述的公式得到：
其中ZIN代表输入阻抗210或220的阻抗值，ZFB代表反馈阻抗230或240的阻抗值。此外，阻抗210，220，230和240可以通过电阻或者其他的阻抗元件实现。
在图2所示电路中，响应于不同的电路模式，例如不同的滤波器频宽、不同PGA增益切换等等，通常会使用不同的输入阻抗和回授阻抗组合，使得差模回路(differential‐mode loop)的反馈增益将随之改变，补偿电容的大小也被具有最大反馈增益模式的稳定度所限制，如此一来，反馈增益较小的模式虽然拥有较佳的稳定度，但也面临差模开回路频宽(differential‐mode open‐loop bandwidth)不足的问题，进而影响到该模式下闭环回路操作时的电路特性，例如滤波器频率响应失真、线性度不足等等。因此，单一个运算放大器基底电路往往不能同时支持反馈增益差异较大的多个模式，使得多模运算放大器的调整范围有所局限。
另一方面，共模回路的稳定度往往也是决定补偿电容大小的主要因素。与差模回路不同的是，共模回路的反馈增益几乎不随着多模式而改变，若想借着调整补偿电容来优化各个模式下的差模开环频宽，也会因为共模回路的稳定度需求而充满限制。
有鉴于此，本发明实施例对基于多模运算放大器的电路进行了改善与优化。图3所示为根据本发明的另一实施例的基于多模运算放大器的电路300的结构示意图。该基于多模运算放大器的电路300包括一个两级运算放大器310，两个输入阻抗210和220，以及两个反馈阻抗230和240。该两级运算放大器310包括一个输入放大级320，一个输出放大级330和一个共模反馈级340。相比于图1所述的两级运算放大器100，该两级运算放大器310还包括两个补偿单元350A和350B。补偿单元350A耦接至输出放大级330的非反相输入端，以及补偿单元350B耦接至输出放大级330的反相输入端。补偿单元350A包括多个电容器CC_1A‐CC_NA和多个选择器SWA_1‐SWA_N，以及补偿单元350B包括多个电容器CC_1B‐CC_NB和多个选择器SWB_1‐SWB_N。选择器SWA_1和SWB_1受控于控制信号D1，选择器SWA_2和SWB_2受控于控制信号D2，以此类推。以选择器SWA_N为例来进行说明，当控制信号DN为“1”时，电容器CC_NA耦接到放大级330的反相输出端，即电容器CC_NA与电容器CC_FIX1并联。相反，当控制信号DN为“0”时，电容器CC_NA耦接到输出放大级330的非反相输出端，即电容器CC_NA设置在输出放大级330的正反馈回路上。如图3所示，选择器SWA_1‐SWA_N分别耦接在相应的电容器CC_1A‐CC_NA与输出放大级330的输出端之间，以及选择器SWB_1‐SWB_N分别耦接在相应的电容器CC_1B‐CC_NB和输出放大级330的输出端之间。在另一个实施例中，选择器SWA_1‐SWA_N分别耦接在电容器CC_1A‐CC_NA和输出放大级330的输入端之间，以及选择器SWB_1‐SWB_N分别耦接在电容器CC_1B‐CC_NB和输出放大级330的输入端之间，如4图所示。
图4所示为根据本发明的再一实施例的基于多模运算放大器的电路400的结构示意图。在图4中，以选择器补偿单元450C的SWA_1为例进行说明，例如，当控制信号D1为“1”时，电容器CC_1A耦接到输出放大级330的非反相输入端，即电容器CC_1A与电容器CC_FIX1并联。反之，当控制信号D1为“0”时，电容器CC_1A耦接到输出放大级330的反相输入端，即电容器CC_1A设置于输出放大级330的正反馈回路中。
需要说明的是，在图3及图4所示的基于多模运算放大器的电路中，电容器CC_FIX1与CC_FIX2的电容值可以是相等的，以及补偿单元350A与补偿单元350B中相对应的电容器的电容值也可以是相等的，例如电容器CC_1A与CC_1B，CC_2A与CC_2B，……CC_NA与CC_NB的电容值是相等。
以及需要说明的是，当控制信号D1为“1”时，该控制信号将同时控制电容器CC_1A耦接到输出放大级330的反相输出端以及电容器CC_1B耦接到输出放大级330的非反相输出端（图3），或者同时控制电容器CC_1A耦接到输出放大级330的非反相输入端以及电容器CC_1B耦接到输出放大级330的反相输入端（图4），以使得电容器CC_1A与电容器CC_FIX1并联的同时，电容器CC_1B也与电容器CC_FIX2并联；而当控制信号D1为“0”时，该控制信号则将同时控制电容器CC_1A耦接到输出放大级330的非反相输出端以及电容器CC_1B耦接到输出放大级330的反相输出端（图3），或者同时控制电容器CC_1A耦接到输出放大级330的反相输入端以及电容器CC_1B耦接到输出放大级330的非反相输入端（图4），以使得电容器CC_1A设置于输出放大级330的正反馈回路中的同时，电容器CC_1B也设置于输出放大级330的正反馈回路中。
图5A所示为图3所示的输出放大级330在差模模式（DM）下的分析示意图。为了简化描述，图中仅示出补偿单元350A中的选择器SWA_1和电容器CC_1A。响应于放大级330的非反相输入端的差模信号SDM，当控制信号D1为“1”时，该放大级330在其反相输出端产生信号S1，其中该信号S1和差模信号SDM具有相反的相位。因此，补偿单元350A及电容器CC_FIX1获得一有效的差模电容CC_DM，该差模电容CC_DM的电容值等于电容器CC_FIX1与CC_1A的电容值的总和，即CC_DM=CC_1A+CC_FIX1（D1="1"）。此外，当控制信号D1为“0”时，放大级330在其非反相输出端产生信号S2，其中信号S2和差模信号SDM具有相同的相位。因此，补偿单元350A及电容器CC_FIX1获得一有效的差模电容CC_DM，该差模电容CC_DM的电容值等于电容器CC_FIX1与电容器CC_1A的电容值之间的差值，即CC_DM=CC_FIX1‐CC_1A（D1=“0”）。因此，有效的差模电容CC_DM是可编程的，以及可于不同的反馈增益β比率（例如，不同的操作模式）间得到优化。此外，对于N个选择器SWA_1‐SWA_N来说，补偿单元350A和电容器CC_FIX1可根据下列公式得到有效差模电容CC_DM:
CC_DM＝CC_FIX1+(2·D1-1)·CC_1A+(2·D2-1)·CC_2A+...+(2·DN-1)·CC_NA
图5B所示为图3所示的输出放大级330在共模模式（CM）下的分析示意图。为了简化描述，图中仅示出补偿单元350A中的选择器SWA_1和电容器CC_1A。响应于放大级330的非反相输入端的共模信号SCM，当控制信号D1为“1”时，放大级330在其反相输出端产生信号S3，其中该信号S3与共模信号SCM具有相反的相位。因此，补偿单元350A及电容器CC_FIX1可获得一个有效的共模电容CC_CM，该共模电容CC_CM的电容值等于电容器CC_FIX1与CC_1A的电容值的总和，即CC_CM=CC_FIX1+CC_1A（D1=“1”）。此外，当控制信号D1为“0”时，放大级330在其非反相输出端产生信号S4，其中该信号S4与共模信号SCM同样具有相反的相位，因此，补偿单元350A及电容器CC_FIX1获得一个有效的共模电容CC_CM，该共模电容CC_CM的电容器同样等于电容器CC_FIX1与CC_1A的电容值的总和，即CC_CM=CC_FIX1+CC_1A（D1=“0”）。因此，该有效的共模电容CC_CM在不同的操作模式下是相等的。此外，对于N个选择器SWA_1‐SWA_N来说，补偿单元350A和电容器CC_FIX1可根据下列公式来获得该有效的共模电容CC_DM：
CC_CM＝CC_FIX1+CC_1A+CC_2A+...+CC_NA
图6所示为依据本发明实施例的开环增益Avβ与各种操作模式之间的频率响应曲线示意图。一起参照图1、图2和图6，增益曲线510代表对于如图2所示的基于多模运算放大器的电路200来说，具有小反馈增益β的开环增益Avβ，即该基于多模运算放大器的电路200具有一窄回路带宽（例如单位增益频率fuSmall），其中，主极点频率fp1与1/CC1是成正比例的。增益曲线520代表对于如图2所示的基于多模运算放大器的电路200来说，具有大反馈增益β的开环增益Avβ，即此时该基于多模运算放大器的电路200具有较宽的回路带宽（例如单位增益频率fuLarge，fuSmall<fuLarge），其中，两级运算放大器100的电容器CC1与电容器CC2的电容值被大反馈增益β所限制。一起参照图3和图6，增益曲线510还代表对于如图3所示的基于多模运算放大器的电路300来说，具有小反馈增益β的开环增益Avβ，其中主极点频率fp1与是成正比例关系的。此外，增益曲线530代表对于如图3所示的基于多模运算放大器的电路300来说，具有小反馈增益β的另一开环增益Avβ，其中主极点频率fp1'与同样是成正比例关系的（fp1<fp1'<fuSmall）。如图6所示，通过使用补偿单元350A和350B，基于多模运算放大器的电路300有一较宽的回路带宽与一较小的反馈增益β，即增益曲线530的单位增益频率接近于最大开环增益的单位增益频率fuLarge。换句话说，当运算放大器的开环增益减小时（例如从βMAX降低至βMIN），该运算放大器的开环增益的主极点频率是增加的（例如，从fP1增加至fP1'）。根据本实施例，差模开环带宽和稳定性可以于各种操作模式下得到优化，而无需改变共模开环的稳定性，从而提高了基于多模运算放大器的电路在闭环状态下的特性。
图7所示为根据本发明又一个实施例的基于多模运算放大器的电路600的结构示意图。与图3所示的基于多模运算放大器的电路300相比较，两级运算放大器610还包括电阻RS_FIX1和RS_FIX2，分别与电容器CC_FIX1和CC_FIX2串联。在本实施例中，电阻RS_FIX1耦接于电容器CC_FIX1和输出放大级330的非反相输入端之间，以及电阻器RS_FIX2耦接于电容器CC_FIX2和输出放大级330的反相输入端之间。在另一个实施例中，电阻RS_FIX1电容器CC_FIX1和输出放大级330的反相输出端之间，电阻RS_FIX2耦接于电容器CC_FIX2和输出放大级330的非反相输出端之间。此外，在图7中，补偿单元650A还包括分别与电容器CC_1A‐CC_NA串联的多个电阻RS_1A‐RS_NA，以及补偿单元650B还包括分别与电容器CC_1B‐CC_NB串联的多个电阻RS_1B‐RS_NB。以电阻器RS_1A为例，电阻RS_1A耦接在电容器CC_1A和输出放大级330的非反相输入端之间。而在另一实施例中，电阻器RS_1A耦接在电容器CC_1A和选择器SWA_1之间。此外，在另一个实施例中，如图4所示，如果补偿单元650A和650B的选择器被耦接至输出放大级330的输入端，电阻RS_1A还可以耦接于电容器CC_1A和输出放大级330的反相输出端之间。同样地，在另一实施例中，电阻RS_1A也可以耦接在电容器CC_1A和选择器SWA_1之间。具体而言，电阻器、电容器和选择器的串联顺序可以在补偿单元650A和650B中进行调换。
图8所示为根据本发明还一实施例的基于多模运算放大器的电路700的结构示意图。该基于多模运算放大器的电路700包括一个多级运算放大器710，以及阻抗210，220，230和240。该多级运算放大器710包括放大级720，多个放大级730_1‐730_K，以及一个共模反馈级740。放大级720经由输入阻抗220和210接收一对差分信号VIP和VIN，并对所接收的信号进行放大，以产生一对差信号VSP1和VSN1至放大级730_1。放大级730_1放大该差分信号对VSP1和VSN1以输出差分信号对VSP2和VSN2，后续的放大级可以以此类推。最后，放大级730_K放大一对差分信号VSPK和VSNK以输出一对差分信号VOP和VON。共模反馈级740与放大级730_1‐730_K并联。此外，每一个放大级730_1‐730_K具有相应的补偿单元。例如，补偿单元750A_1耦接至放大级730_1的非反相输入端，而补偿单元750B_1耦接至放大级730_1的反相输入端。补偿单元750A_1包括多个电容器CC1_1A‐CC1_NA和多个选择器SWA1_1‐SWA1_N，补偿单元750B_1包括多个电容器CC1_1B‐CC1_NB和多个选择器SWB1_1‐SWB1_N。选择器SWA1_1和SWB1_1受控于控制信号D11，选择器SWA1_2和SWB1_2受控于控制信号D12，以此类推。具体而言，对于每一个放大级730_1‐730_K来说，相应的补偿单元耦接在其输入端和输出端之间。于一实施例中，与放大级730_1‐730_K中的部分放大器相应的补偿单元可以替换为补偿电容器CC1和CC2。如上所述，补偿单元750A_1‐750A_K和750B_1‐750B_K中电容器和选择器的串联顺序可以被调换。此外，补偿单元750A_1‐750A_K和750B_1‐750B_K中的部分补偿单元也可以替换为前馈跨导单元（Gm）。
图9所示为根据本发明另一实施例的基于多模运算放大器的电路800的结构示意图。与图8中所示的运算放大器710相比，运算放大器810中增加设置了多个电阻RS1_FIX1‐RSK_FIX1以及RS1_FIX2‐RSK_FIX2，从而相应的补偿单元还包括分别串联至相应的电容器的多个电阻。例如，电阻RS1_FIX1耦接在电容器CC1_FIX1和放大级730_1的非反相输入端之间。此外，在补偿单元850A_1中，电阻RS1_1A‐RS1_NA分别与相应的电容器CC1_1A‐CC1_NA串联。如上所述，在补偿单元850A_1‐850A_K及850B_1‐850B_K中，电阻器、电容器和选择器的串联顺序是可以相互调换的。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域任何技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (22)

1.一种基于多模运算放大器的电路，其特征在于，包含：
运算放大器，包含：
输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；
输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及
补偿单元，包含：
第一电容器，设置于该输出放大级的第一负反馈回路中；
第二电容器，设置于该输出放大级的第二负反馈回路中；
第三电容器，依据控制信号选择性的设置于该输出放大级的第一正反馈回路中或者该第一负反馈回路中；以及
第四电容器，依据该控制信号选择性的设置于该输出放大级的第二正反馈回路中或者该第二负反馈回路中；
其中，当该第三电容器设置于该第一正反馈回路中时，该第四电容器设置于该第二正反馈回路中；以及，当该第三电容器设置于该第一负反馈回路中时，该第四电容器设置于该第二负反馈回路中。
2.如权利要求1所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该第一电容器和该第二电容器的电容值相等，以及该第三电容器和该第四电容器的电容值相等。
3.如权利要求1所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该第一负反馈回路形成于该输出放大级的反相输出端和非反相输入端之间，以及该第二负反馈回路形成于该输出放大级的非反相输出端与反相输入端之间。
4.如权利要求1所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一选择器，依据该控制信号选择性的将该第三电容器耦接至该输出放大级的反相输出端或非反相输出端；以及
第二选择器，依据该控制信号选择性的将该第四电容器耦接至该输出放大级的非反相输出端或反相输出端；
其中该第一正反馈回路形成于该输出放大级的非反相输出端与非反相输入端之间，以及该第二正反馈回路形成于该输出放大级的反相输出端与反相输入端之间。
5.如权利要求3所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一选择器，依据该控制信号选择性的将该第三电容器耦接至该输出放大级的非反相输入端或反相输入端；以及
第二选择器，依据该控制信号选择性的将该第四电容器耦接至该输出放大级的反相输入端或非反相输入端；
其中该第一正反馈回路形成于该输出放大级的反相输出端与反相输入端之间，以及该第二正反馈回路形成于该输出放大级的非反相输出端与非反相输入端之间。
6.如权利要求1所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该电路还包含：
第一阻抗，耦接至该输入放大级的非反相输入端，用于接收该对输入差分信号中的其中一个；
第二阻抗，耦接至该输入放大级的反相输入端，用于接收该对输入差分信号中的另外一个；
第三阻抗，耦接于该输入放大级的非反相输入端与该输出放大级的反相输出端之间；以及
第四阻抗，耦接于该输入放大级的反相输入端与该输出放大级的非反相输出端之间；
其中该第一阻抗与第二阻抗的阻抗值是相等且是可变的，以及该第三阻抗与第四阻抗的阻抗值也是相等且是可变的。
7.如权利要求1所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一电阻，与该第一电容器串联；
第二电阻，与该第二电容器串联；
第三电阻，与该第三电容器串联；以及
第四电阻，与该第四电容器串联。
8.一种基于多模运算放大器的电路，其特征在于，包含：
运算放大器，包含：
输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；
输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及
补偿单元，包含：
第一可编程电容单元，依据控制信号选择性地同时设置于该输出放大级的第一负反馈回路和第一正反馈回路中或者仅设置于该第一负反馈回路中；以及
第二可编程电容单元，依据该控制信号选择性地同时设置于该输出放大级的第二负反馈回路和第二正反馈回路中或者仅设置于该第二负反馈回路中；
其中，当该第一可编程电容单元同时设置于该第一负反馈回路和该第一正反馈回路中时，该第二可编程电容单元同时设置于该第二负反馈回路和该第二正反馈回路中；以及，当该第一可编程电容单元仅设置于该第一负反馈回路中时，该第二可编程电容单元仅设置于该第二负反馈回路中；
其中该第一可编程电容单元与第二可编程电容单元的每一个在共模模式下均提供一固定电容值，以及该第一可编程电容单元与第二可编程电容单元的每一个在差模模式下均依据一控制信号提供一可调电容值。
9.如权利要求8所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于：
该第一可编程电容单元包含：
第一电容器，耦接在该输出放大级的非反相输入端与反相输出端之间，具有第一电容值，其中，该第一负反馈回路形成于该输出放大级的非反相输入端和反相输出端之间；以及
第二电容器，依据该控制信号选择性的设置于该输出放大级的第一正反馈回路中或者与该第一电容器并联，具有第二电容值；
该第二可编程电容单元包含：
第三电容器，耦接在该输出放大级的反相输入端与非反相输出端之间，具有该第一电容值，其中，该第二负反馈回路形成于该输出放大级的反相输入端和非反相输出端之间；以及
第四电容器，依据该控制信号选择性的设置于该输出放大级的第二正反馈回路中或者与该第三电容器并联，具有该第二电容值；
其中该第一正反馈回路形成于该输出放大级的非反相输入端和非反相输出端之间，以及该第二正反馈回路形成于该输出放大级的反相输入端与反相输出端之间，或者，该第一正反馈回路形成于该输出放大级的反相输入端和反相输出端之间，以及该第二正反馈回路形成于该输出放大级的非反相输入端与非反相输出端之间。
10.如权利要求9所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该固定电容值与该第一电容值与第二电容值的总和相等，以及当该第二电容器与该第一电容器并联，且当该第四电容器与该第三电容器并联时，该可调电容值与该第一电容值与第二电容值的总和相等，而当该第二电容器设置于该输出放大级的第一正反馈回路中，且当该第四电容器设置于该输出放大级的第二正反馈回路中时，该可调电容值与该第一电容值与第二电容值之间的差值相等。
11.如权利要求9所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一电阻，与该第一电容器串联；
第二电阻，与该第二电容器串联；
第三电阻，与该第三电容器串联；以及
第四电阻，与该第四电容器串联。
12.如权利要求8所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该电路还包含：
第一阻抗，耦接至该输入放大级的非反相输入端，用于接收该对输入差分信号中的其中一个；
第二阻抗，耦接至该输入放大级的反相输入端，用于接收该对输入差分信号中的另外一个；
第三阻抗，耦接于该输入放大级的非反相输入端与该输出放大级的反相输出端之间；以及
第四阻抗，耦接于该输入放大级的反相输入端与该输出放大级的非反相输出端之间；
其中该第一阻抗与第二阻抗的阻抗值是相等且可变的，以及该第三阻抗与第四阻抗的阻抗值也是相等且可变的。
13.一种基于多模运算放大器的电路，其特征在于，包含：
运算放大器，包含：
输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生一对中间差分信号；
输出放大级，用于放大该对中间差分信号以产生一对输出差分信号；以及
补偿单元，包含：
第一可编程电容单元，依据控制信号选择性地同时设置于该输出放大级的第一负反馈回路和第一正反馈回路中或者仅设置于该第一负反馈回路中；以及
第二可编程电容单元，依据该控制信号选择性地同时设置于该输出放大级的第二负反馈回路和第二正反馈回路中或者仅设置于该第二负反馈回路中；
其中，当该第一可编程电容单元同时设置于该第一负反馈回路和该第一正反馈回路中时，该第二可编程电容单元同时设置于该第二负反馈回路和该第二正反馈回路中；以及，当该第一可编程电容单元仅设置于该第一负反馈回路中时，该第二可编程电容单元仅设置于该第二负反馈回路中；
其中该第一可编程电容单元与第二可编程电容单元的每一个在差模模式下均依据一控制信号提供一可调电容值，从而当该运算放大器的开环增益降低时，该运算放大器的开环增益的主极点频率得到增加。
14.如权利要求13所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于：
该第一可编程电容单元包含：
第一电容器，耦接在该输出放大级的非反相输入端与反相输出端之间，具有第一电容值；以及
第二电容器，依据该控制信号选择性的耦接在该输出放大级的非反相输入端与反相输出端之间或者耦接在该输出放大级的非反相输入端与非反相输出端之间，具有第二电容值；
该第二可编程电容单元包含：
第三电容器，耦接在该输出放大级的反相输入端与非反相输出端之间，具有该第一电容值；以及
第四电容器，依据该控制信号选择性的耦接在该输出放大级的反相输入端与非反相输出端之间或者耦接在该输出放大级的反相输入端与反相输出端之间，具有该第二电容值。
15.如权利要求14所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该第一可编程电容单元和第二可编程电容单元的每一个在共模模式下均提供一固定电容值，该固定电容值与该第一电容值与第二电容值的总和相等，以及当该第二电容器耦接在该输出放大级的非反相输入端与非反相输出端之间，且当该第四电容器耦接在该输出放大级的反相输入端与反相输出端之间时，该可调电容值与该第一电容值与第二电容值之间的差值相等，从而使该运算放大器的开环增益的单元增益频率接近于该运算放大器的最大开环增益的单元增益频率。
16.如权利要求14所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一电阻，与该第一电容器串联；
第二电阻，与该第二电容器串联；
第三电阻，与该第三电容器串联；以及
第四电阻，与该第四电容器串联。
17.如权利要求13所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于：
该第一可编程电容单元包含：
第一电容器，耦接在该输出放大级的非反相输入端与反相输出端之间，具有第一电容值；以及
第二电容器，依据该控制信号选择性的耦接在该输出放大级的非反相输入端与反相输出端之间或者耦接在该输出放大级的反相输入端与反相输出端之间，具有第二电容值；
该第二可编程电容单元包含：
第三电容器，耦接在该输出放大级的反相输入端与非反相输出端之间，具有该第一电容值；以及
第四电容器，依据该控制信号选择性的耦接在该输出放大级的反相输入端与非反相输出端之间或者耦接在该输出放大级的非反相输入端与非反相输出端之间，具有该第二电容值。
18.如权利要求17所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该第一可编程电容单元和第二可编程电容单元的每一个在共模模式下均提供一固定电容值，该固定电容值与该第一电容值与第二电容值的总和相等，以及当该第二电容器耦接在该输出放大级的反相输入端与反相输出端之间，且当该第四电容器耦接在该输出放大级的非反相输入端与非反相输出端之间时，该可调电容值与该第一电容值与第二电容值之间的差值相等，从而使该运算放大器的开环增益的单元增益频率接近于该运算放大器的最大开环增益的单元增益频率。
19.如权利要求18所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一电阻，与该第一电容器串联；
第二电阻，与该第二电容器串联；
第三电阻，与该第三电容器串联；以及
第四电阻，与该第四电容器串联。
20.如权利要求13所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该电路还包含：
第一阻抗，耦接至该输入放大级的非反相输入端，用于接收该对输入差分信号中的其中一个；
第二阻抗，耦接至该输入放大级的反相输入端，用于接收该对输入差分信号中的另外一个；
第三阻抗，耦接于该输入放大级的非反相输入端与该输出放大级的反相输出端之间；以及
第四阻抗，耦接于该输入放大级的反相输入端与该输出放大级的非反相输出端之间；
其中该第一阻抗与第二阻抗的阻抗值是相等且可变的，以及该第三阻抗与第四阻抗的阻抗值也是相等且可变的。
21.一种基于多模运算放大器的电路，其特征在于，包含：
运算放大器，包含：
输入放大级，用于放大一对输入差分信号以产生中间差分信号对；
至少一个中间放大级，依次连接在该输入放大级与一输出放大级之间，每个该中间放大级用于放大前一放大级所产生的中间差分信号对以产生新的中间差分信号对至后一放大级；
该输出放大级，用于放大该至少一个中间放大级中最后一级中间放大级所产生的中间差分信号对以产生一对输出差分信号；以及
多个补偿单元，每个该中间放大级与该输出放大级的两端均设置有一个该补偿单元，每个该补偿单元包含：
第一电容器，设置于相应的放大级的第一负反馈回路中；
第二电容器，设置于该相应的放大级的第二负反馈回路中；
第三电容器，依据控制信号选择性的设置于该相应的放大级的第一正反馈回路中或者与该第一电容器并联；以及
第四电容器，依据该控制信号选择性的设置于该相应的放大级的第二正反馈回路中或者与该第二电容器并联。
22.如权利要求21所述的基于多模运算放大器的电路，其特征在于，该补偿单元还包含：
第一电阻，与该第一电容器串联；
第二电阻，与该第二电容器串联；
第三电阻，与该第三电容器串联；以及
第四电阻，与该第四电容器串联。
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