本发明专利技术公开了一种具有有源电感结构的前馈共栅跨阻放大器电路，包括前馈共栅跨阻放大器电路和有源电感电路；所述前馈共栅跨阻放大器电路的输出端依次串联上拉电阻R1和有源电感电路后，连接电压电源；所述前馈共栅跨阻放大器电路包括输入电源、NMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3和NMOS晶体管M4。本发明专利技术采用的是有源电感的结构，缓解了跨阻增益与带宽之间的制约关系。在相同工作带宽的同时可以获得更大的跨阻增益。因为采用的是有源电感，并没有增大版图的面积。
【技术实现步骤摘要】
： 本专利技术设及模拟集成电路，尤其设及光纤通信领域跨阻放大器的技术。
技术介绍
： 在光接收模块中低面积，低成本，高带宽，高跨阻增益的跨阻放大器在其中扮演了 一个重要的角色。 最近几年，前馈共栅结构的跨阻放大器因为克服了采用的RGC(Regulated 化scode)结构固有的电压裕度消耗大的缺点，实现了高带宽、高增益、低噪声前置放大电路 的设计。但是跨阻增益与带宽之间会存在一定的制约关系，无法在带宽不受影响的情况下， 提高的跨阻增益。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：现有的前馈共栅结构的跨阻放大器无法在带宽不受 影响的情况下，提高的跨阻增益。 为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：具有有源电感结构的前馈共栅跨阻 放大器电路，包括前馈共栅跨阻放大器电路和有源电感电路；所述前馈共栅跨阻放大器电 路的输出端依次串联上拉电阻Rl和有源电感电路后，连接电压电源；所述前馈共栅跨阻放 大器电路包括输入电源、NMOS晶体管Ml、NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3和NMOS晶体管 M4 ;输入电源包括并联的电流源和电容，其输出端分别连接NMOS晶体管Ml和NMOS晶体管 M2的源极，W及NMOS晶体管M4的漏极；NMOS晶体管Ml和NMOS晶体管M2的源极为信号输 入端，NMOS晶体管Ml的漏极连接上拉电阻R1，NMOS晶体管M2的漏极连接上拉电阻R2,为 NMOS晶体管M3栅极的偏置；NMOS晶体管M3的漏极连接上拉电阻R3,为NMOS晶体管Ml栅 极的偏置；NMOS晶体管M4的源极接地，NMOS晶体管M4的栅极和NMOS晶体管M2的栅极均 连接电压电源Vb;上拉电阻R2和上拉电阻R3均连接电源电压V孤2 ;所述有源电感电路包 括电阻R4和NMOS晶体管M5,NMOS晶体管M5的栅极连接电阻R4,源极连接上拉电阻Rl，漏 极连接电源电压VDDl。 本专利技术的优点：本专利技术采用的是有源电感的结构，缓解了跨阻增益与带宽之间的 制约关系。在相同工作带宽的同时可W获得更大的跨阻增益。因为采用的是有源电感，并 没有增大版图的面积。【附图说明】 图1是现有的FCG跨阻放大器电路图。 阳00引图2是本专利技术电路图。 图3是本专利技术有源电感的等效模型。【具体实施方式】 如图I所示，现有的FCG跨阻放大器的小信号等效电路，其跨阻增益的传输函数如 下所示： 从公式可W得出，提高跨阻增益的办法主要就是提高Ml漏极的电阻。但是增大漏 极电阻Rl会导致主极点的改变，当输出端的极点接近输入端的极点的时候，带宽就会受到 很大的影响。 如图2-3所示，具有有源电感结构的前馈共栅跨阻放大器包括五个NMOS晶体管 M1，M2,M3,M4,M5,其中Ml(M2)源极是信号的输入，M3的漏极和M2的漏极分别连接电阻R3 和R2,Ml的漏极连接Rl和M5及R4组成的有源电感，而同时M2的漏极和M3的漏极分别 作为M3和Ml栅极的偏置。电源电压Vddi的大小为2. 5V，VDD2的大小为1. 8V，Vb的大小为 0. 9V，可W通过外加直流偏置电压，或者带隙基准电源提供，运里不再寶述。有源电感的结 构如图3所示，等效电感从Vin看上去L的大小为： 等效电感和电阻的串联等于构成了并联峰化，可W在大电阻的情况下，保持带宽 的不变。 本专利技术在不改变带宽的情况下，引入了有源电感与电阻串联作为Ml漏极负载的 结构。Ml的漏极负载可W等效为一个更大的电阻串联电感，在获得更大的跨阻增益的同时， 等效的串联电感同时抑制了输出极点对于整个带宽的影响。【主权项】1.具有有源电感结构的前馈共栅跨阻放大器电路，其特征是：包括前馈共栅跨阻放大 器电路和有源电感电路； 所述前馈共栅跨阻放大器电路的输出端依次串联上拉电阻R1和有源电感电路后，连 接电压电源； 所述前馈共栅跨阻放大器电路包括输入电源、NMOS晶体管M1、NM0S晶体管M2、NM0S晶 体管M3和NMOS晶体管M4 ; 输入电源包括并联的电流源和电容，其输出端分别连接NMOS晶体管Ml和NMOS晶体管M2的源极，以及NMOS晶体管M4的漏极； NMOS晶体管Ml和NMOS晶体管M2的源极为信号输入端，NMOS晶体管Ml的漏极连接上 拉电阻R1， NMOS晶体管M2的漏极连接上拉电阻R2,为NMOS晶体管M3栅极的偏置； NMOS晶体管M3的漏极连接上拉电阻R3,为NMOS晶体管Ml栅极的偏置； NMOS晶体管M4的源极接地，NMOS晶体管M4的栅极和NMOS晶体管M2的栅极均连接电 压电源Vb; 上拉电阻R2和上拉电阻R3均连接电源电压VDD2; 所述有源电感电路包括电阻R4和NMOS晶体管M5,NMOS晶体管M5的栅极连接电阻R4， 源极连接上拉电阻R1，漏极连接电源电压VDD1。【专利摘要】本专利技术公开了一种具有有源电感结构的前馈共栅跨阻放大器电路，包括前馈共栅跨阻放大器电路和有源电感电路；所述前馈共栅跨阻放大器电路的输出端依次串联上拉电阻R1和有源电感电路后，连接电压电源；所述前馈共栅跨阻放大器电路包括输入电源、NMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3和NMOS晶体管M4。本专利技术采用的是有源电感的结构，缓解了跨阻增益与带宽之间的制约关系。在相同工作带宽的同时可以获得更大的跨阻增益。因为采用的是有源电感，并没有增大版图的面积。【IPC分类】H03F1/22, H03F3/24, H03F3/45【公开号】CN105429599【申请号】CN201510963887【专利技术人】范忱, 王蓉, 王志功 【申请人】东南大学【公开日】2016年3月23日【申请日】2015年12月21日本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有有源电感结构的前馈共栅跨阻放大器电路，其特征是：包括前馈共栅跨阻放大器电路和有源电感电路；所述前馈共栅跨阻放大器电路的输出端依次串联上拉电阻R1和有源电感电路后，连接电压电源；所述前馈共栅跨阻放大器电路包括输入电源、NMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3和NMOS晶体管M4；输入电源包括并联的电流源和电容，其输出端分别连接NMOS晶体管M1和NMOS晶体管M2的源极，以及NMOS晶体管M4的漏极；NMOS晶体管M1和NMOS晶体管M2的源极为信号输入端，NMOS晶体管M1的漏极连接上拉电阻R1，NMOS晶体管M2的漏极连接上拉电阻R2，为NMOS晶体管M3栅极的偏置；NMOS晶体管M3的漏极连接上拉电阻R3，为NMOS晶体管M1栅极的偏置；NMOS晶体管M4的源极接地，NMOS晶体管M4的栅极和NMOS晶体管M2的栅极均连接电压电源Vb；上拉电阻R2和上拉电阻R3均连接电源电压VDD2；所述有源电感电路包括电阻R4和NMOS晶体管M5，NMOS晶体管M5的栅极连接电阻R4，源极连接上拉电阻R1，漏极连接电源电压VDD1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范忱，王蓉，王志功，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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