一种跨导放大器及滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种跨导放大器及滤波器，其输入级中包括由第一输入管、第二输入管、第三输入管和第四输入管构成的双差分对结构，和，由第一反馈管、第二反馈管、第三反馈管和第四反馈管构成的源极负反馈结构，通过双差分对结构抵消电流三次非线性项，通过源极负反馈结构抑制因为失配和电子迁移率退化等原因引起的非线性，从而具有较高的线性度。

【技术实现步骤摘要】
一种跨导放大器及滤波器
本专利技术涉及电路领域，更具体的说，涉及一种跨导放大器及滤波器。
技术介绍
跨导放大器是一种通用性很强的标准器件，应用非常广泛，主要用途可以分为两方面。一方面，在多种线性和非线性模拟电路和系统中进行信号运算和处理；另一方面，在电压模式信号系统和电流模式信号系统之间作为接口电路，将待处理的电压信号变换为电流信号，再送入电流模式系统进行处理。随着通信技术，尤其是移动通信技术和计算技术的飞速发展，作为信号运算和处理的一个关键模块，跨导放大器在研制高稳定度的电压和电流放大器、滤波器等方面具有重要的作用，其中，线性度是衡量跨导放大器的一个重要的性能参数。如跨导-电容(Gm-C)有源滤波器，用于在混频器之后进行信号的滤波处理，为后级的可变增益放大器提供杂散频谱较少的信号。在处理较大的输入信号时，跨导-电容(Gm-C)有源滤波器需要在功耗很低的情况下保证较高的线性度，而跨导-电容(Gm-C)有源滤波器线性度与跨导放大器的线性度成正比，这就需要跨导放大器在进行信号处理时满足较高的线性度要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种跨导放大器及滤波器，具有较高的线性度。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种跨导放大器，其特征在于，包括：输入级和与所述输入级连接的负载电路；所述输入级包括：第一电流源管(PM3a)、第二电流源管(PM3b)、第三电流源管(PM3c)、第四电流源管(PM3d)和第五电流源管(PM3e)；第一输入管(PM1a)、第二输入管(PM1b)、第三输入管(PM1c)和第四输入管(PM1d)，其中，所述第一输入管(PM1a)和所述第二输入管(PM1b)的尺寸相等，所述第三输入管(PM1c)和所述第四输入管(PM1d)的尺寸相等；第一反馈管(PM2a)、第二反馈管(PM2b)、第三反馈管(PM2c)和第四反馈管(PM2d)，其中，第一反馈管(PM2a)和第二反馈管(PM2b)的尺寸相等，所述第三反馈管(PM2c)和所述第四反馈管(PM2d)的尺寸相等；所述第一电流源管(PM3a)的栅端、所述第二电流源管(PM3b)的栅端、所述第三电流源管(PM3c)的栅端和所述第四电流源管(PM3d)的栅端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第五电流源管(PM3e)的栅端和漏端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第一输入管(PM1a)的栅端和所述第四输入管(PM1d)的栅端与所述垮导放大器的正相输入端连接；所述第二输入管(PM1b)的栅端和所述第三输入管(PM1c)的栅端与所述跨导放大器的负相输入端连接；所述第一输入管(PM1a)的漏端和所述第三输入管(PM1c)的漏端连接，且与所述垮导放大器的正相输出端连接；所述第二输入管(PM1b)的漏端和所述第四输入管(PM1d)的漏端连接，且与所述跨导放大器的负相输出端连接；所述第一输入管(PM1a)的源端和所述第一电流源管(PM3a)的漏端连接，且与所述第一反馈管(PM2a)的漏端和第二反馈管(PM2b)的源端连接；所述第二输入管(PM1b)的源端和所述第二电流源管(PM3b)的漏端连接，且与所述第一反馈管(PM2a)的源端和第二反馈管(PM2b)的漏端连接；所述第三输入管(PM1c)的源端和所述第三电流源管(PM3c)的漏端连接，且与所述第三反馈管(PM2c)的漏端和第四反馈管(PM2d)的源端连接；所述第四输入管(PM1d)的源端和所述第四电流源管(PM3d)的漏端连接，且与所述第三反馈管(PM2c)的源端和第四反馈管(PM2d)的漏端连接；所述第一反馈管(PM2a)的栅端和第四反馈管(PM2d)的栅端连接所述跨导放大器的正相输入端；所述第二反馈管(PM2c)的栅端和第三反馈管(PM2d)的栅端连接所述跨导放大器的负相输入端。优选的，所述第一电流源管(PM3a)、所述第二电流源管(PM3b)、所述第三电流源管(PM3c)、所述第四电流源管(PM3d)、所述第五电流源管(PM3e)、所述第一输入管(PM1a)、所述第二输入管(PM1b)、所述第三输入管(PM1c)、所述第四输入管(PM1d)、所述第一反馈管(PM2a)、所述第二反馈管(PM2b)、所述第三反馈管(PM2c)和所述第四反馈管(PM2d)均为PMOS管。优选的，所述负载电路包括：第一共源共栅管(NM1a)、第二共源共栅管(NM1b)、第一负载管(NM2a)、第二负载管(NM2b)、第三负载管(NM2c)和第四负载管(NM2d)，其中，所述第一共源共栅管NM1a和所述第二共源共栅管NM1b的尺寸相等，所述第一负载管NM2a、第二负载管NM2b、第三负载管NM2c和第四负载管NM2d的尺寸相等；所述第一共源共栅管(NM1a)的漏端连接所述跨导放大器的负相输出端；所述第二共源共栅管(NM1b)的漏端连接所述跨导放大器的正相输出端；所述第一共源共栅管(NM1a)的栅端和所述第二共源共栅管(NM1b)的栅端连接所述跨导放大器的偏置电压；所述第一负载管(NM2a)的漏端和所述第二负载管(NM2b)的漏端连接所述第一共源共栅管(NM1a)的源端；所述第三负载管(NM2c)的漏端和所述第四负载管(NM2d)的漏端连接所述第二共源共栅管(NM1b)的源端；所述第一负载管(NM2a)的栅端和所述第三负载管(NM2c)的栅端连接所述跨导放大器的负相输出端；第二负载管(NM2b)的栅端和第四负载管(NM2d)的栅端连接所述跨导放大器的正相输出端；所述第一负载管(NM2a)的源端、所述第二负载管(NM2b)的源端、所述第三负载管(NM2c)的源端和所述第四负载管(NM2d)的源端接地。优选的，所述第一共源共栅管(NM1a)、第二共源共栅管(NM1b)、第一负载管(NM2a)、第二负载管(NM2b)、第三负载管(NM2c)和第四负载管(NM2d)均为NMOS管。优选的，还包括：为所述跨导放大器提供偏置电压的偏置电路；所述偏置电路包括：第一偏置晶体管(MB1a)、第二偏置晶体管(MB1b)、第三偏置晶体管(MB2a)、第四偏置晶体管(MB2b)、第五偏置晶体管(MB3a)、第六偏置晶体管(MB3b)、第七偏置晶体管(MB4a)、第八偏置晶体管(MB4b)和第九偏置晶体管(PM3e)；其中，第一偏置晶体管(MB1a)和第二偏置晶体管(MB1b)的尺寸相等，第三偏置晶体管(MB2a)和第四偏置晶体管(MB2b)的尺寸相等，第五偏置晶体管(MB3a)和第六偏置晶体管(MB3b)的尺寸相等，第七偏置晶体管(MB4a)和第八偏置晶体管(MB4b)的尺寸相等；所述第九偏置晶体管(PM3e)的栅端和漏端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第一偏置晶体管(MB1a)的栅端和所述第二偏置晶体管(MB1b)的栅端与所述第九偏置晶体管(PM3e)的栅端连接；所述第一偏置晶体管(MB1a)的源端和所述第二偏置晶体管(MB1b)的源端与所述跨导放大器的电源电压；所述第一偏置晶体管(MB1a)的漏端连接所述第三偏置晶体管(MB2a)的源端；所述第二偏置晶体管(MB1b)的漏端连接所述第四偏置晶体管(MB2b)的源端；所述第三偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨导放大器，其特征在于，包括：输入级和与所述输入级连接的负载电路；所述输入级包括：第一电流源管(PM3a)、第二电流源管(PM3b)、第三电流源管(PM3c)、第四电流源管(PM3d)和第五电流源管(PM3e)；第一输入管(PM1a)、第二输入管(PM1b)、第三输入管(PM1c)和第四输入管(PM1d)，其中，所述第一输入管(PM1a)和所述第二输入管(PM1b)的尺寸相等，所述第三输入管(PM1c)和所述第四输入管(PM1d)的尺寸相等；第一反馈管(PM2a)、第二反馈管(PM2b)、第三反馈管(PM2c)和第四反馈管(PM2d)，其中，第一反馈管(PM2a)和第二反馈管(PM2b)的尺寸相等，所述第三反馈管(PM2c)和所述第四反馈管(PM2d)的尺寸相等；所述第一电流源管(PM3a)的栅端、所述第二电流源管(PM3b)的栅端、所述第三电流源管(PM3c)的栅端和所述第四电流源管(PM3d)的栅端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第五电流源管(PM3e)的栅端和漏端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第一输入管(PM1a)的栅端和所述第四输入管(PM1d)的栅端与所述垮导放大器的正相输入端连接；所述第二输入管(PM1b)的栅端和所述第三输入管(PM1c)的栅端与所述跨导放大器的负相输入端连接；所述第一输入管(PM1a)的漏端和所述第三输入管(PM1c)的漏端连接，且与所述垮导放大器的正相输出端连接；所述第二输入管(PM1b)的漏端和所述第四输入管(PM1d)的漏端连接，且与所述跨导放大器的负相输出端连接；所述第一输入管(PM1a)的源端和所述第一电流源管(PM3a)的漏端连接，且与所述第一反馈管(PM2a)的漏端和第二反馈管(PM2b)的源端连接；所述第二输入管(PM1b)的源端和所述第二电流源管(PM3b)的漏端连接，且与所述第一反馈管(PM2a)的源端和第二反馈管(PM2b)的漏端连接；所述第三输入管(PM1c)的源端和所述第三电流源管(PM3c)的漏端连接，且与所述第三反馈管(PM2c)的漏端和第四反馈管(PM2d)的源端连接；所述第四输入管(PM1d)的源端和所述第四电流源管(PM3d)的漏端连接，且与所述第三反馈管(PM2c)的源端和第四反馈管(PM2d)的漏端连接；所述第一反馈管(PM2a)的栅端和第四反馈管(PM2d)的栅端连接所述跨导放大器的正相输入端；所述第二反馈管(PM2c)的栅端和第三反馈管(PM2d)的栅端连接所述跨导放大器的负相输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种跨导放大器，其特征在于，包括：输入级和与所述输入级连接的负载电路；所述输入级包括：第一电流源管(PM3a)、第二电流源管(PM3b)、第三电流源管(PM3c)、第四电流源管(PM3d)和第五电流源管(PM3e)；第一输入管(PM1a)、第二输入管(PM1b)、第三输入管(PM1c)和第四输入管(PM1d)，其中，所述第一输入管(PM1a)和所述第二输入管(PM1b)的尺寸相等，所述第三输入管(PM1c)和所述第四输入管(PM1d)的尺寸相等；第一反馈管(PM2a)、第二反馈管(PM2b)、第三反馈管(PM2c)和第四反馈管(PM2d)，其中，第一反馈管(PM2a)和第二反馈管(PM2b)的尺寸相等，所述第三反馈管(PM2c)和所述第四反馈管(PM2d)的尺寸相等；所述第一电流源管(PM3a)的栅端、所述第二电流源管(PM3b)的栅端、所述第三电流源管(PM3c)的栅端和所述第四电流源管(PM3d)的栅端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第五电流源管(PM3e)的栅端和漏端连接所述跨导放大器的偏置电流源，源端连接所述跨导放大器的电源电压；所述第一输入管(PM1a)的栅端和所述第四输入管(PM1d)的栅端与所述垮导放大器的正相输入端连接；所述第二输入管(PM1b)的栅端和所述第三输入管(PM1c)的栅端与所述跨导放大器的负相输入端连接；所述第一输入管(PM1a)的漏端和所述第三输入管(PM1c)的漏端连接，且与所述垮导放大器的正相输出端连接；所述第二输入管(PM1b)的漏端和所述第四输入管(PM1d)的漏端连接，且与所述跨导放大器的负相输出端连接；所述第一输入管(PM1a)的源端和所述第一电流源管(PM3a)的漏端连接，且与所述第一反馈管(PM2a)的漏端和第二反馈管(PM2b)的源端连接；所述第二输入管(PM1b)的源端和所述第二电流源管(PM3b)的漏端连接，且与所述第一反馈管(PM2a)的源端和第二反馈管(PM2b)的漏端连接；所述第三输入管(PM1c)的源端和所述第三电流源管(PM3c)的漏端连接，且与所述第三反馈管(PM2c)的漏端和第四反馈管(PM2d)的源端连接；所述第四输入管(PM1d)的源端和所述第四电流源管(PM3d)的漏端连接，且与所述第三反馈管(PM2c)的源端和第四反馈管(PM2d)的漏端连接；所述第一反馈管(PM2a)的栅端和第四反馈管(PM2d)的栅端连接所述跨导放大器的正相输入端；所述第二反馈管(PM2c)的栅端和第三反馈管(PM2d)的栅端连接所述跨导放大器的负相输入端。2.根据权利要求1所述的跨导放大器，其特征在于，所述第一电流源管(PM3a)、所述第二电流源管(PM3b)、所述第三电流源管(PM3c)、所述第四电流源管(PM3d)、所述第五电流源管(PM3e)、所述第一输入管(PM1a)、所述第二输入管(PM1b)、所述第三输入管(PM1c)、所述第四输入管(PM1d)、所述第一反馈管(PM2a)、所述第二反馈管(PM2b)、所述第三反馈管(PM2c)和所述第四反馈管(PM2d)均为PMOS管。3.根据权利要求1所述的跨导放大器，其特征在于，所述负载电路包括：第一共源共栅管(NM1a)、第二共源共栅管(NM1b)、第一负载管(NM2a)、第二负载管(NM2b)、第三负载管(NM2c)和第四负载管(NM2d)，其中，所述第一共源共栅管(NM1a)和所述第二共源共栅管(NM1b)的尺寸相等，所述第一负载管(NM2a)、第二负载管(NM2b)、第三负载管(NM2c)和第四负载管(NM2d)的尺寸相等；所述第一共源共栅管(NM1a)的漏端连接所述跨导放大器的负相输出端；所述第二共源共栅管(NM1b)的漏端连接所述跨导放大器的正相输出端；所述第一共源共栅管(NM1a)的栅端和所述第二共源共栅管(NM1b)的栅端连接所述跨导放大器的偏置电压；所述第一负载管(NM2a)的漏端和所述第二负载管(NM2b)的漏端连接所述第一共源共栅管(NM1a)的源端；所述第三负载管(NM2c)的漏端...

【专利技术属性】
技术研发人员：信浩，冯光涛，林福江，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34