本发明专利技术提出一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，所述装置包括四级NMOS，其中第一级NMOS的控制端和第一输入电压连接，输入端和电源电压连接，用于作为负载电阻；第二级NMOS的控制端分别和正电压和负电压连接，输入端和所述第一级NMOS的输出端连接，用于输出差分信号；第三级NMOS的控制端和控制电压连接，输入端和所述第二级NMOS的输出端连接，用于输出控制信号；第四级NMOS的控制端和第二输入电压连接，输入端和所述第三级NMOS的输出端连接，输出端接地。本发明专利技术能够提高VGA电路的视频图形阵列面积利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种提高基于吉尔伯特单元电路的视频图形阵列(VGA，VideoGraphicsArray)面积利用率的装置。
技术介绍
吉尔伯特(Gilbert)单元电路以控制电压来控制可变增益级的增益大小。吉尔伯特单元电路如图1所示，输入信号分别从MOS管M5和M6的栅极输入，M5和M6的源极连接到恒流源ISS上，M5的漏极接到M1和M2的源极上，M6的漏极接到M3和M4的源极上，M1、M2、M3和M4的漏极分别连接到两个电阻RD上，两个电阻RD接到电源VDD上。在该吉尔伯特单元电路中，包括两个差动对，以相反的增益对输入信号进行放大，其中通过使电流变化方向相反，便可使可变增益放大器的增益单调变化。但是，现有技术中虽然达到了增益控制的目的，却引入了大量的电阻，而电阻在布局设计中占空间非常大的，虽然可以折叠电阻，但是还是会导致VGA的面积利用率差的问题。由于VGA有着广泛的应用，例如在RF(射频)接收中，因此有必要对VGA进行优化设计。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，能够大幅提高基于吉尔伯特单元电路的视频图形阵列面积利用率，同时也大幅提升信号传输的抗干扰能力。本专利技术提供了一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，所述装置的电路结构由N型金属-氧化物-半导体单元组成，且至少包括四级N型金属-氧化物-半导体单元，其中，第一级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第一输入电压连接，输入端和电源电压连接，用于作为负载电阻；第二级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端连接差分电压，输入端和所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输出差分信号；第三级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和控制电压连接，输入端和所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输出控制信号；第四级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第二输入电压连接，输入端和所述第三级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，输出端接地，用于通过第二输入电压对差分信号进行电流控制。进一步地，所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元包括第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极均和电源电压连接，栅极均和第一输入电压连接。进一步地，所述第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元导通后的导通电阻作为负载电阻。进一步地，所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元包括第三N型金属-氧化物-半导体子单元和第四N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第一N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接；第四N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第二N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元和所述第四N型金属-氧化物-半导体子单元的栅极连接所述差分。进一步地，所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元接收第一N型金属-氧化物-半导体子单元的传输信号，第四N型金属-氧化物-半导体子单元接收第二N型金属-氧化物-半导体子单元的的传输信号；第三N型金属-氧化物-半导体子单元和第四N型金属-氧化物-半导体子单元对输入的传输信号进行差分传输形成差分信号。进一步地，所述第三级N型金属-氧化物-半导体单元包括第五N型金属-氧化物-半导体子单元和第六N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第五N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第三N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，栅极和控制电压连接；第六N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第四N型金属-氧化物-半导体子单元连接，栅极和控制电压连接。进一步地，所述第五N型金属-氧化物-半导体子单元和第六N型金属-氧化物-半导体子单元接收第三级N型金属-氧化物-半导体单元和第四级N型金属-氧化物-半导体单元传输的差分信号，并对差分信号进行电压控制。进一步地，所述第四级N型金属-氧化物-半导体单元，包括第七N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第七N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极分别和第五N型金属-氧化物-半导体子单元和第六N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，栅极和第二输入电压连接，源极接地。进一步地，通过改变第二输入电压调节所述第七N型金属-氧化物-半导体单元提供的工作电流。进一步地，所述装置的电路中还包括：隔离所述四级N型金属-氧化物-半导体单元的隔离环。本专利技术技术方案通过在视频图形阵列中采用全NMOS管的设计，可以使摆放得NMOS管更紧促，使芯片的面积利用率得到很大提高，这样可以减小芯片的体积，从而减小了芯片在PCB上所占空间，同时，芯片的集成度也得到了很大提升，节约了制造成本；另外，从制造工艺的角度来说，因为电阻和MOS管的制造工艺是不同的，本专利技术采用了全NMOS管设计，使制造工艺变得简单；此外，从信号间的干扰上来说，采用带电阻的设计，必须给电阻和NMOS管各加一个隔离环，用于隔离不同信号，而采用了全NMOS管，只需提供一整个隔离环，降低了工艺复杂度，抗干扰能力得到增强，同时也很容易达到匹配，使寄生效应最小。同样在典型的吉尔伯特单元电路中也可采用此法，用NMOS替换电阻，通过设置W/L达到和电阻相同的目的，使吉尔伯特单元电路的Layout的面积利用率达到很大提升。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是现有技术提供的吉尔伯特单元电路的示意图；图2是本专利技术提供的提高视频图形阵列面积利用率的装置的示意图；图3是本专利技术提供的提高视频图形阵列面积利用率的装置的示意图。具体实施方式为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。NMOS是N沟道增强型MOS(金属-氧化物-半导体)管。NMOS具有较小的几何尺寸，适合于制造大规模集成电路。此外，NMOS集成电路的结构简单，易于使用CAD(计算机辅助设计)进行设计，且在NMOS电路中不使用难于制造的电阻。图2是本专利技术提供的一种提高视频图形阵列面积利用率的装置的电路示意图。如图2所示，此提高视频图形阵列面积利用率的装置包括四级N型金属-氧化物-半导体单元，且每一级的N型金属-氧化物-半导体单元都是由NMOS构成，其中，第一级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第一输入电压连接，输入端和电源电压连接，输出端与第二级N型金属-氧化物-半导体单元连接，用于作为负载电阻；第二级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端连接一差分电压，输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，其特征在于，所述装置的电路至少包括四级N型金属‑氧化物‑半导体单元，其中，第一级N型金属‑氧化物‑半导体单元的控制端和第一输入电压连接，输入端和电源电压连接，用于作为负载电阻；第二级N型金属‑氧化物‑半导体单元的控制端连接一差分电压，输入端和所述第一级N型金属‑氧化物‑半导体单元的输出端连接，用于输出差分信号；第三级N型金属‑氧化物‑半导体单元的控制端和控制电压连接，输入端和所述第二级N型金属‑氧化物‑半导体单元的输出端连接，用于输出控制信号；第四级N型金属‑氧化物‑半导体单元的控制端和第二输入电压连接，输入端和所述第三级N型金属‑氧化物‑半导体单元的输出端连接，输出端接地。
【技术特征摘要】
1.一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，其特征在于，所述
装置的电路至少包括四级N型金属-氧化物-半导体单元，其中，
第一级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第一输入电压连
接，输入端和电源电压连接，用于作为负载电阻；
第二级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端连接一差分电压，输
入端和所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输
出差分信号；
第三级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和控制电压连接，输
入端和所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输
出控制信号；
第四级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第二输入电压连
接，输入端和所述第三级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，
输出端接地。
2.如权利要求1所述的提高视频图形阵列面积利用率的装置，其
特征在于，所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元包括第一N型金属
-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元；
所述第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-
半导体子单元的漏极均和电源电压连接，栅极均和第一输入电压连接。
3.如权利要求2所述的提高视频图形阵列面积利用率的装置，其
特征在于，所述第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-
氧化物-半导体子单元导通后的导通电阻作为负载电阻。
4.如权利要求3所述的提高视频图形阵列面积利用率的装置，其
特征在于，所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元包括第三N型金属
-氧化物-半导体子单元和第四N型金属-氧化物-半导体子单元；
所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第一N型金属-
氧化物-半导体子单元的源极连接，第四N型金属-氧化物-半导体子单元
的漏极和第二N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，所述第三N
型金属-氧化物-半导体子单元和所述第四N型金属-氧化物-半导体子单
元的栅极连接所述差分。
5.如权利要求4所述的提高视频图形阵列面...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢微鸽，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。