一种可变增益放大器电路制造技术

本发明专利技术属于集成电路技术领域，特别是涉及一种可变增益放大器电路，该电路可以应用于高速串行接口接收端模拟前端电路，在输入信号频率范围内提供多档均匀可调增益，保证接收信号线性度，提高接收信号质量。该电路通过同时控制源端简并电阻阵列RCELL和第一负载电容阵列CAPCELL1和第二负载电容阵列CAPCELL2，将源端简并电阻引入的零点与负载电容阵列引入的极点抵消，避免增益曲线出现峰化(peaking)；通过N位控制信号选择2

A variable gain amplifier circuit

【技术实现步骤摘要】
一种可变增益放大器电路
本专利技术属于集成电路
，特别是涉及应用于高速串行接口接收端模拟前端电路的一种可变增益放大器电路。
技术介绍
高速串行接口接收端模拟前端电路需要对输入信号进行端接、均衡、放大、校准、检测等处理，如图4所示，高速串行接口接收端模拟前端电路一般包括终端电路、均衡器电路和可变增益放大器电路。可变增益放大器电路需要提供多档可调增益，根据输入信号幅度进行调整，保证整个模拟前端电路的线性度，避免由于信号非线性引入误码率(BER)。此外，由于均衡器电路可能通过衰减输入信号低频增益，保持输入信号高频增益不变的方式实现对信道衰减的补偿，这样就要求可变增益放大器电路在信号频带内提供可调增益，同时放大低频部分信号和高频部分信号以保证输入信号的幅度在模拟前端电路不被衰减。在高速串行接口接收端模拟前端电路中，由于输入信号是随机数据，具有连续频谱的特点，所以可变增益放大器电路的增益频率曲线需要在输入信号频带内保持平坦。此外，由于可变增益放大器电路与均衡器电路级联，要求增益频率曲线在信号频带内保持平坦，避免对均衡器电路功能的影响。传统可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变增益放大器电路，其特征在于：所述可变增益放大器电路的输入信号和输出信号均采用差分形式传输，所述可变增益放大器电路的电路结构采用差分结构；所述可变增益放大器电路包括差分信号输入端INP、差分信号输入端INN、输入差分对管NM1、输入差分对管NM2、负载电阻R1、负载电阻R2、差分信号输出端OUTP、差分信号输出端OUTN、源端简并电阻阵列RCELL、构成源端简并电容的晶体管PM1和晶体管PM2、第一负载电容阵列CAPCELL1、第二负载电容阵列CAPCELL2、偏置电流源IBIAS、控制单元CONTCELL，还包括构成电流源的晶体管NM8、晶体管NM9、晶体管NM10；/n所述控制单...

【技术特征摘要】
1.一种可变增益放大器电路，其特征在于：所述可变增益放大器电路的输入信号和输出信号均采用差分形式传输，所述可变增益放大器电路的电路结构采用差分结构；所述可变增益放大器电路包括差分信号输入端INP、差分信号输入端INN、输入差分对管NM1、输入差分对管NM2、负载电阻R1、负载电阻R2、差分信号输出端OUTP、差分信号输出端OUTN、源端简并电阻阵列RCELL、构成源端简并电容的晶体管PM1和晶体管PM2、第一负载电容阵列CAPCELL1、第二负载电容阵列CAPCELL2、偏置电流源IBIAS、控制单元CONTCELL，还包括构成电流源的晶体管NM8、晶体管NM9、晶体管NM10；
所述控制单元CONTCELL用于将二进制的控制信号CODE<2:0>转换成控制信号SEL<7:1>，并将所述控制信号SEL<7:1>提供给所述源端简并电阻阵列RCELL和所述第一负载电容阵列CAPCELL1和所述第二负载电容阵列CAPCELL2；
所述源端简并电阻阵列RCELL用于根据所述控制信号CODE<2:0>转换得到的所述控制信号SEL<7:1>选通不同开关组合，得到不同的Rs值；所述Rs是所述源端简并电阻阵列RCELL的输出电阻值；
所述第一负载电容阵列CAPCELL1和所述第二负载电容阵列CAPCELL2用于在所述差分信号输出端OUTP和所述差分信号输出端OUTN提供额外的输出电容，将所述差分信号输出端OUTP和所述差分信号输出端OUTN上的由负载寄生电容引入的极点内移，来减弱由所述源端简并电阻阵列RCELL的所述Rs的增大导致的增益频率曲线的峰化；
所述晶体管PM1和所述晶体管PM2构成源端简并电容，所述源端简并电容与所述Rs构成一个零点ωZ，所述零点ωZ用于对所述极点进行补偿，拓展所述可变增益放大器电路的带宽；
所述偏置电流源IBIAS用于为所述晶体管NM8、所述晶体管NM9、所述晶体管NM10提供偏置电压VBN；
所述晶体管NM8、所述晶体管NM9、所述晶体管NM10用于为所述可变增益放大器电路提供偏置电流，确定静态工作点；
所述负载电阻R1、所述负载电阻R2用于为所述可变增益放大器电路的增益提供负载电阻；
所述输入差分对管NM1、所述输入差分对管NM2用于为所述可变增益放大器电路的增益提供跨导。


2.如权利要求1所述的一种可变增益放大器电路，其特征在于：所述输入差分对管NM1的栅端连接差分信号输入端INP，漏端连接所述差分信号输出端OUTN，源端连接所述晶体管NM8的漏端；
所述输入差分对管NM2的栅端连接所述差分信号输入端INN，漏端连接所述差分信号输出端OUTP，源端连接所述晶体管NM9的漏端；
所述负载电阻R1一端连接所述差分信号输出端OUTN，另一端连接第一电源POWER1；
所述负载电阻R2一端连接所述差分信号输出端OUTP，另一端连接第一电源POWER1；
所述源端简并电阻阵列RCELL跨接在所述输入差分对管NM1的源端和所述输入差分对管NM2的源端之间，所述源端简并电阻阵列RCELL的端口SP连接所述输入差分对管NM1的源端，所述源端简并电阻阵列RCELL的端口SN连接所述输入差分对管NM2的源端；
所述第一负载电容阵列CAPCELL1的PLUS端连接第一电源POWER1，MINUS端连接所述差分信号输出端OUTN；
所述第二负载电容阵列CAPCELL2的PLUS端连接第一电源POWER1，MINUS端连接所述差分信号输出端OUTP；
所述晶体管PM1的栅端连接所述输入差分对管NM1的源端，源端和漏端连接第二电源POWER2；
所述晶体管PM2的栅端连接所述输入差分对管NM2的源端，源端和漏端连接第二电源POWER2；
所述晶体管NM8的漏端连接所述输入差分对管NM1的源端，栅端连接所述偏置电流源IBIAS提供的偏置电压VBN，源端连接地；
所述晶体管NM9的漏端连接所述输入差分对管NM2的源端，栅端连接所述偏置电流源IBIAS提供的偏置电压VBN，源端连接地；
所述晶体管NM10栅端和漏端连接所述偏置电流源IBIAS，提供所述偏置电压VBN，源端连接地；
所述偏置电流源IBIAS一端连接所述晶体管NM10的栅端和漏端，另一端连接第三电源POWER3；
所述控制单元CONTCELL提供的所述控制信号SEL<7:1>包括控制信号SEL<1>、控制信号SEL<2>、控制信号SEL<3>、控制信号SEL<4>、控制信号SEL<5>、控制信号SEL<6>、控制信号SEL<7>。


3.如权利要求2所述的一种可变增益放大器电路，其特征在于：所述源端简并电阻阵列RCELL包括所述端口SP、所述端口SN、开关晶体管NM1A、开关晶体管NM1B、开关晶体管NM2A、开关晶体管NM2B、开关晶体管NM3A、开关晶体管NM3B、开关晶体管NM4A、开关晶体管NM4B、开关晶体管NM5A、开关晶体管NM5B、开关晶体管NM6A、开关晶体管NM6B、开关晶体管NM7A、开关晶体管NM7B、电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7；
所述电阻R0一端连接所述端口SP，另一端连接所述端口SN；
所述电阻R1一端连接所述开关晶体管NM1A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM1B的源端；所述开关晶体管NM1A的栅端连接所述控制信号SEL<1>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM1B的栅端连接所述控制信号SEL<1>，漏端连接所述端口SN；
所述电阻R2一端连接所述开关晶体管NM2A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM2B的源端；所述开关晶体管NM2A的栅端连接所述控制信号SEL<2>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM2B的栅端连接所述控制信号SEL<2>，漏端连接所述端口SN；
所述电阻R3一端连接所述开关晶体管NM3A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM3B的源端；所述开关晶体管NM3A的栅端连接所述控制信号SEL<3>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM3B的栅端连接所述控制信号SEL<3>，漏端连接所述端口SN；
所述电阻R4一端连接所述开关晶体管NM4A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM4B的源端；所述开关晶体管NM4A的栅端连接所述控制信号SEL<4>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM4B的栅端连接所述控制信号SEL<4>，漏端连接所述端口SN；
所述电阻R5一端连接所述开关晶体管NM5A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM5B的源端；所述开关晶体管NM5A的栅端连接所述控制信号SEL<5>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM5B的栅端连接所述控制信号SEL<5>，漏端连接所述端口SN；
所述电阻R6一端连接所述开关晶体管NM6A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM6B的源端；所述开关晶体管NM6A的栅端连接所述控制信号SEL<6>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM6B的栅端连接所述控制信号SEL<6>，漏端连接所述端口SN；
所述电阻R7一端连接所述开关晶体管NM7A的源端，另一端连接所述开关晶体管NM7B的源端；所述开关晶体管NM7A的栅端连接所述控制信号SEL<7>，漏端连接所述端口SP；所述开关晶体管NM7B的栅端连接所述控制信号SEL<7>，漏端连接所述端口SN。


4.如权利要求3所述的一种可变增益放大器电路，其特征在于，所述源端简并电阻阵列RCELL根据所述控制信号CODE<2:0>转换后得到的所述控制信号SEL<7:1>选通不同开关组合，得到如下几档所述Rs值：
第1档：当所述控制信号CODE<2:0>为000时，所述控制信号SEL<7:1>为1111111，所述开关晶体管NM1A、所述开关晶体管NM1B、所述开关晶体管NM2A、所述开关晶体管NM2B、所述开关晶体管NM3A、所述开关晶体管NM3B、所述开关晶体管NM4A、所述开关晶体管NM4B、所述开关晶体管NM5A、所述开关晶体管NM5B、所述开关晶体管NM6A、所述开关晶体管NM6B、所述开关晶体管NM7A、所述开关晶体管NM7B都闭合，所述Rs＝R0//R1//R2//R3//R4//R5//R6//R7，此时所述可变增益放大器提供的增益最大；
第2档：当所述控制信号CODE<2:0>为001时，所述控制信号SEL<7:1>为1111110，所述开关晶体管NM1A、所述开关晶体管NM1B、所述开关晶体管NM2A、所述开关晶体管NM2B、所述开关晶体管NM3A、所述开关晶体管NM3B、所述开关晶体管NM4A、所述开关晶体管NM4B、所述开关晶体管NM5A、所述开关晶体管NM5B、所述开关晶体管NM6A、所述开关晶体管NM6B闭合，所述开关晶体管NM7A、所述开关晶体管NM7B关断，所述Rs＝R0//R1//R2//R3//R4//R5//R6；
第3档：当所述控制信号CODE<2:0>为010时，所述控制信号SEL<7:1>为1111100，所述开关晶体管NM1A、所述开关晶体管NM1B、所述开关晶体管NM2A、所述开关晶体管NM2B、所述开关晶体管NM3A、所述开关晶体管NM3B、所述开关晶体管NM4A、所述开关晶体管NM4B、所述开关晶体管NM5A、所述开关晶体管NM5B闭合，所述开关晶体管NM6A、所述开关晶体管NM6B、所述开关晶体管NM7A、所述开关晶体管NM7B关断，所述Rs＝R0//R1//R2//R3//R4//R5；
第4档：当所述控制信号CODE<2:0>为011时，所述控制信号SEL<7:1>为1111000，所述开关晶体管NM1A、所述开关晶体管NM1B、所述开关晶体管NM2A、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐震，唐重林，吴汉明，
申请(专利权)人：芯创智北京微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11