一种差分运算放大器制造技术

本发明专利技术提出一种差分运算放大器，应用于跨阻放大器，包括两组对称设置的组合电路；组合电路包括共源共栅放大电路、源极跟随放大电路和负反馈电路。共源共栅放大电路的输入端为差分运算放大器的输入端，用于放大输入电压，形成一级放大信号，将一级放大信号传输至源极跟随放大电路的输入端。源极跟随放大电路用于放大一级放大信号，源极跟随放大电路的输出端为差分运算放大器的输出端。负反馈电路与源极跟随放大电路连接，用于部分抵消源极跟随放大电路的三阶分量。本发明专利技术通过部分抵消源极跟随放大电路的三阶分量的方式，不用额外增加电流和额外的晶体管，在不增加电路整体功耗的基础上提高了跨阻放大器的OIP3。

【技术实现步骤摘要】
一种差分运算放大器
本专利技术属于射频通信电路元件领域，尤其涉及一种差分运算放大器。
技术介绍
射频通信电路
中，OIP3是输出3阶截获点，是衡量功放的线性度的指标，OIP3与输入三阶截获点IIP3之间的差就是功放的增益，参数数值越高，线性度越好。现有技术1：已知一种提高OIP3的电路结构，前馈线性化电路。该电路包括两个抵消环路：失真信号提取环路和失真信号抵消环路。失真信号提取环路的作用是从非线性的主功放输出中耦合出既包括载波又包括互调分量的信号，与参考支路上仅包括载波的信号相互抵消，使输出信号中只包括互调分量；失真信号抵消环路的功能是提取环路输出的互调分量，经处理后与主支路上的互调分量相互对消，从而达到降低互调电平，提高放大器线性度的目的。现有技术2：已知一种提高OIP3的电路结构，PMOSIMDsinker结构。该技术由调谐电感和PMOS管构成的三阶互调失真吸收单元来提高线性度。通过调节PMOS晶体管的偏置电压，栅极宽度以及调谐电感使IMD3吸收单元能吸收由共源极放大管产生的IMD3信号电流，从而提高运放的线性度。以上两种提高OIP3的电路结构需要额外增加电流或增加额外的晶体管，从增加了电路的整体功耗。
技术实现思路
本专利技术基于跨阻放大器，在其内的差分运算放大器的输出端通过增加负反馈来提高OIP3。由此可以不用额外增加电流，也无需增加额外的晶体管，从而在不增加电路整体功耗的基础上来提高OIP3。为了达到上述技术目的，本专利技术所采用的具体技术方案为：本专利技术提出一种差分运算放大器，应用于跨阻放大器，包括两组对称设置的组合电路；所述组合电路包括共源共栅放大电路、源极跟随放大电路和负反馈电路；所述共源共栅放大电路的输入端为所述差分运算放大器的输入端，用于放大输入电压，形成一级放大信号，将所述一级放大信号传输至所述源极跟随放大电路的输入端；所述源极跟随放大电路用于放大所述一级放大信号，所述源极跟随放大电路的输出端为所述差分运算放大器的输出端；所述负反馈电路与所述源极跟随放大电路连接，用于部分抵消所述源极跟随放大电路的三阶分量。进一步的，所述共源共栅放大电路包括第一共源共栅场效应管和第二共源共栅场效应管；所述第一共源共栅场效应管的栅极接通直流偏置电压，源极连接所述第二共源共栅场效应管的漏极，漏极连接所述源极跟随电路；所述第二场效应管的栅极连接所述输入电压，源极连接所述源极跟随电路并接地。进一步的，所述差分运算放大器还包括第一电流源，所述第一共源共栅场效应管的源极通过所述第一电流源接地。进一步的，所述第一电流源为PMOS管。进一步的，所述源极跟随电路包括第一源极跟随场效应管和第二源极跟随场效应管；所述第一源极跟随场效应管的栅极同时连接所述第一共源共栅场效应管的漏极和第一源极跟随场效应管的漏极，源极连接所述第二源极跟随场效应管的漏极，漏极连接所述负反馈电路；所述第二源极跟随场效应管的栅极连接所述负反馈电路，源极连接所述第二共源共栅场效应管的源极，漏极连接所述第一源极跟随场效应管的源极；其中，所述第二源极跟随场效应管的漏极为所述差分运算放大器的输出端。进一步的，所述负反馈电路包括负反馈电阻和负反馈电容；所述负反馈电阻的一端同时连接所述第一源极跟随场效应管的漏极和负反馈电阻的另一端，所述负反馈电阻的另一端还与所述负反馈电容连接；所述负反馈电容的一端连接所述负反馈电阻，另一端连接所述第一源极跟随场效应管的栅极。进一步的，所述两组组合电路间通过各自的源极跟随场效应管的栅极连接。进一步的，所述差分运算放大器还包括第二电流源和第三电流源；所述负反馈电阻的一端通过所述第二电流源连接第一源极跟随场效应管的栅极，通过所述第三电流源连接所述第一源极跟随场效应管的漏极和所述负反馈电阻的另一端。进一步的，所述第二电流源和第三电流源为PMOS晶体管。采用上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：电路复杂性相对于已知的高OIP3电路明显减少，从而能够进一步地减少跨阻放大器的芯片面积和功率损耗。在3.3V电压下，2.5GHz频率下，OIP3可以达到42dBm以上。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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。图1为传统的前馈线性化抵消电路结构；图2为示例性的跨阻放大器的电路图，本专利技术在该放大器电路中实现；图3示出了本专利技术实施例中的一种差分运算放大器的电路图。具体实施方式下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。本公开实施例提供一种差分运算放大器。如图2所示，跨阻放大器为TIA结构。该跨阻放大器通过第一差分输入端口1和第二差分输入端口2输入电压信号，经第一转换电阻5a和第二转换电阻6a转换成电流信号进入差分运算放大器中，电路由第一总输出端口3和第二总输出端口4输出电压信号。输出信号通过第一反馈电阻5b和第二反馈电阻6b将信号再反馈到放大器的输入端。如图3所示，本实施例的差分运算放大器包括两个对称设置的组合电路，每个组合电路由两级构成，包括组合电路包括共源共栅放大电路、源极跟随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差分运算放大器，应用于跨阻放大器，其特征在于：包括两组对称设置的组合电路；所述组合电路包括共源共栅放大电路、源极跟随放大电路和负反馈电路；/n所述共源共栅放大电路的输入端为所述差分运算放大器的输入端，用于放大输入电压，形成一级放大信号，将所述一级放大信号传输至所述源极跟随放大电路的输入端；/n所述源极跟随放大电路用于放大所述一级放大信号，所述源极跟随放大电路的输出端为所述差分运算放大器的输出端；/n所述负反馈电路与所述源极跟随放大电路连接，用于部分抵消所述源极跟随放大电路的三阶分量。/n

【技术特征摘要】
1.一种差分运算放大器，应用于跨阻放大器，其特征在于：包括两组对称设置的组合电路；所述组合电路包括共源共栅放大电路、源极跟随放大电路和负反馈电路；
所述共源共栅放大电路的输入端为所述差分运算放大器的输入端，用于放大输入电压，形成一级放大信号，将所述一级放大信号传输至所述源极跟随放大电路的输入端；
所述源极跟随放大电路用于放大所述一级放大信号，所述源极跟随放大电路的输出端为所述差分运算放大器的输出端；
所述负反馈电路与所述源极跟随放大电路连接，用于部分抵消所述源极跟随放大电路的三阶分量。


2.根据权利要求1所述的差分运算放大器，其特征在于：所述共源共栅放大电路包括第一共源共栅场效应管和第二共源共栅场效应管；所述第一共源共栅场效应管的栅极接通直流偏置电压，源极连接所述第二共源共栅场效应管的漏极，漏极连接所述源极跟随电路；所述第二场效应管的栅极连接所述输入电压，源极连接所述源极跟随电路并接地。


3.根据权利要求2所述的差分运算放大器，其特征在于：所述差分运算放大器还包括第一电流源，所述第一共源共栅场效应管的源极通过所述第一电流源接地。


4.根据权利要求3所述的差分运算放大器，其特征在于：所述第一电流源为PMOS管。


5.根据权利要求2所述的差分运算放大器，其特征在于：所述源极跟随电路包括第一源极跟随场效应管和...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪堃，
申请(专利权)人：上海川土微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31