一种线性化差分放大装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种线性化差分放大装置，所述装置包括级联的用于抵消热电压VT的VT抵消电路和用于放大信号的差分放大电路，其中所述VT抵消电路的输入端为所述装置的输入端，所述VT抵消电路的输出端连接所述差分放大电路的输入端，所述差分放大电路的输出端为所述装置的输出端。本实用新型专利技术提供的装置的线性区域已得到扩展，动态范围大，放大增益不受温度影响，具有较高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种线性化差分放大装置
本技术涉及放大电路，特别涉及一种线性化差分放大装置。
技术介绍
常用于功率放大器的晶体管的输出与输入的电压及电流的关系都是非线性的，它是造成各种调制失真的主要原因。在一般性的设计中，所谓线性都是选择在特性曲线中“平直”部分来等效的，但实际应用时，其线性度仍不理想。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种线性化差分放大装置，能更好地解决差分放大电路的线性动态范围小等线性度不理想的问题。根据本技术的一个方面，提供了一种线性化差分放大装置，所述装置包括：级联的用于抵消热电压VT的VT抵消电路和用于放大信号的差分放大电路，其中所述VT抵消电路的输入端为所述装置的输入端，所述VT抵消电路的输出端连接所述差分放大电路的输入端，所述差分放大电路的输出端为所述装置的输出端。优选地，所述差分放大电路是带有恒流源的差分放大器。优选地，所述差分放大器包括：第一工作电源Ec1；一对特性相同的三极管T1和T2，所述三极管T1和T2的基极作为所述差分放大器的输入端，所述三极管T1和T2的集电极作为所述装置的输出端，所述T1和T2的发射极相连作为共同发射极；一对特性相同的电阻R11和R12，所述电阻R11连接在第一工作电源Ec1的正极与所述三极管T1的集电极之间，所述电阻R12连接在第一工作电源Ec1的正极与所述三极管T2的集电极之间；恒流源I1，其连接在所述第一工作电源Ec1的负极与所述共同发射极之间。优选地，所述VT抵消电路是反双曲正切运算电路。优选地，所述反双曲正切运算电路包括：第二工作电源Ec2；一对特性相同的三极管T3和T4，所述三极管T3和T4的基极作为所述装置的输入端，所述三极管T3和T4的集电极作为所述反双曲正切运算电路的输出端；一对特性相同的二极管D1和D2，所述二极管D1和D2的阳极相连作为共同阳极，所述二极管D1的阴极连接所述三极管T3的集电极，所述二极管D2的阴极连接所述三极管T4的集电极；一对特性相同的恒流源I2和I3，所述恒流源I2连接在所述三极管T3的发射极与工作地之间，所述恒流源I3连接在所述三极管T4的发射极与工作地之间；电阻2Rx，连接在所述三极管T3和T4的发射极之间；电阻R1，连接在所述第二工作电源Ec2的正极与所述共同阳极之间。与现有技术相比较，本技术的有益效果在于：本技术提供的装置通过VT抵消电路，使线性区域得到扩展，动态范围大，放大增益不受三极管管温T影响，具有较高的实用价值。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐述性的，其并不能限制本技术索要主张的范围。附图说明下面的附图是本技术说明书的一部分，其绘出了本技术的示意性实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本技术的原理。图1是本技术实施例提供的一种线性化差分放大装置的结构示意图；图2是图1的差分放大电路的示意图；图3是图1的VT抵消电路的示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的主要实施例进行详细叙述，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本技术所示内容，加以修饰或改变，其并不脱离本
技术实现思路
的范围。本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。本技术在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件或构件是用来代表相同或类似部分。本文中所使用的“第一”、“第二”，…等，并非特指次序或顺位，也非用于限定本技术，其仅为了区别以相同技术用于描述的元件或操作。本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包括但不限于。图1是本技术实施例提供的一种线性化差分放大装置的结构示意图，如图1所示，所述装置包括：级联的用于抵消热电压VT的VT抵消电路和用于放大信号的差分放大电路。其中，所述VT抵消电路的输入端为所述装置的输入端，接入输入电压Vx。其中，所述VT抵消电路的输出端连接所述差分放大电路的输入端，将输出电压Vx’传输至所述差分放大电路，所述输出电压Vx’是一个包含VT的反双曲正切函数。其中，所述差分放大电路的输入端连接所述VT抵消电路的输出端，接入所述VT抵消电路的输出电压Vx’。其中，所述差分放大电路的输出端为所述装置的输出端，输出电压Vo。应当说明的是，所述差分放大电路是带有恒流源的差分放大器，该电路为已有电路，当输入为Vx时，输出是非线性的包含VT的双曲正切函数，线性度不理想。本技术为解决VT和双曲正切函数导致的线性度不理想的问题，设计VT抵消电路，当输入为Vx时，输出是非线性的包含VT的反双曲正切函数。进一步地，本技术将VT抵消电路和差分放大器组合成一个新电路，新电路先利用VT抵消电路对输入信号Vx进行反双曲正切运算，再利用差分放大器进行双曲正切运算，最终输出线性结果，即当差分放大器的输入是VT抵消电路输出的包含VT的反双曲正切函数时，差分放大器的输出结果是一个消除了VT对电路影响的线性函数。图2是图1的差分放大电路的示意图，如图2所示，差分放大电路可以是带有恒流源的差分放大器，所述差分放大器包括：第一工作电源Ec1；一对特性相同的三极管T1和T2；一对特性相同的电阻R11和R12；恒流源I1。其中，所述三极管T1和T2的基极作为所述差分放大电路的输入端接入所述VT抵消电路的输出电压Vx’，所述三极管T1和T2的集电极作为所述装置的输出端输出满足实际应用要求的Vo，所述T1和T2的发射极相连作为共同发射极；所述电阻R11连接在第一工作电源Ec1的正极与所述三极管T1的集电极之间，所述电阻R12连接在第一工作电源Ec1的正极与所述三极管T2的集电极之间；所述恒流源I1连接在所述第一工作电源Ec1的负极与所述共同发射极之间。图3是图1的VT抵消电路的示意图，如图3所示，所述VT抵消电路可以是反双曲正切运算电路，所述反双曲正切运算电路包括：第二工作电源Ec2，一对特性相同的三极管T3和T4，一对特性相同的二极管D1和D2，一对特性相同的恒流源I2和I3，电阻2Rx，电阻R1。其中，所述三极管T3和T4的基极作为所述装置的输入端接入输入电压Vx，所述三极管T3和T4的集电极作为所述VT抵消电路的输出端输出Vx’；所述二极管D1和D2的阳极相连作为共同阳极，所述二极管D1的阴极连接所述三极管T3的集电极，所述二极管D2的阴极连接所述三极管T4的集电极；所述恒流源I2连接在所述三极管T3的发射极与工作地之间，所述恒流源I3连接在所述三极管T4的发射极与工作地之间；所述电阻2Rx连接在所述三极管T3和T4的发射极之间；所述电阻R1连接在所述第二工作电源Ec2的正极与所述共同阳极之间。上述图2的第一工作电源和第二工作电源可以采用同一工作电源，也可以采用不同工作电源。所述装置的原理如下：已有技术中，直接利用图2进行信号放大，即利用图2所示的带有恒流源的差分放大电路的三极管T1和T2直接对输入电压Vx进行差分放大。假定图2的差分放大电路是完全对称的，三级管T1与T2的特性完全相同，通过计算，可以得到基本电路的输出电压表达式，如公式(1)所示。其中，ie3为三极管T1和T2的发射极电流i本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性化差分放大装置，其特征在于，包括级联的用于抵消热电压VT的VT抵消电路和用于放大信号的差分放大电路，其中所述VT抵消电路的输入端为所述装置的输入端，所述VT抵消电路的输出端连接所述差分放大电路的输入端，所述差分放大电路的输出端为所述装置的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种线性化差分放大装置，其特征在于，包括级联的用于抵消热电压VT的VT抵消电路和用于放大信号的差分放大电路，其中所述VT抵消电路的输入端为所述装置的输入端，所述VT抵消电路的输出端连接所述差分放大电路的输入端，所述差分放大电路的输出端为所述装置的输出端。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述差分放大电路是带有恒流源的差分放大器。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述差分放大器包括：第一工作电源Ec1；一对特性相同的三极管T1和T2，所述三极管T1和T2的基极作为所述差分放大器的输入端，所述三极管T1和T2的集电极作为所述装置的输出端，所述T1和T2的发射极相连作为共同发射极；一对特性相同的电阻R11和R12，所述电阻R11连接在第一工作电源Ec1的正极与所述三极管T1的集电极之间，所述电阻R12连接在第一工作电源Ec1的正极与所述三极管T2的集电极之间；恒流源I1，其连...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖为民，
申请(专利权)人：陈燕，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23