一种提升正温度系数变化范围的增益放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，解决了传统温度补偿电路温度系数小，不足以完全将放大器的负温度系数补偿到零温度系数，同时不具备较宽范围的温度系数调节能力的缺陷。本发明专利技术包括增益电路、尾电流管电路、可变温度系数电流电路、正温度系数电流电路和负温度系数电流电路，通过将正温度系数电流电路的输入端、输出端以及可变温度系数电流电路的输出端分别连接至尾电流管电路实现扩大正温度系数变化范围的功能，同时通过可变温度系数电流电路实现温度系数可调节功能。本发明专利技术具有更大的正温度系数范围以及可以实现零温度系数到更大正温度系数的不同温度系数调节功能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提升正温度系数变化范围的增益放大器
本专利技术涉及半导体集成电路领域，具体涉及一种提升正温度系数变化范围的增益放大器。
技术介绍
常见的正温度系数放大器如图1，一般用带正温度系数的电阻R1,R2做负载，正温度系数电流流过输入对管M1，M2，产生正温度系数跨导，但一般工艺厂提供的电阻，其温度系数较小，当需要较大的正温度系数放大器时，显得温度补偿范围不够。在射频放大系统当中，放大器链路常常具有负温度系数，即其增益从-45℃~125℃，增益会随温度的升高而显著下降。因此我们常常需要对射频链路的中频放大器做正温度系数的补偿，让补偿后的射频链路增益尽量不随温度变化而变化。传统的温度补偿电路，其温补系数较小，不足以完全将放大器的负温度系数补偿到零温度系数来，同时一般的温补电路，其温度系数很少具有较宽范围的温度系数可调。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是，提升增益放大器的正温度系数变化范围，同时使得增益放大器在较宽范围内实现正温度系数可调的功能。本专利技术通过下述技术方案实现：一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，包括放大器电路和放大器偏置电路，其中：所述放大器电路包括增益电路和尾电流管电路，所述尾电流管电路的输出接入所述增益电路；所述放大器偏置电路包括可变温度系数电流电路、正温度系数电流电路、负温度系数电流电路；所述正温度系数电流电路的输入端、输出端以及可变温度系数电流电路的输出端分别连接至所述尾电流管电路。上述方案的有益效果是，通过增益电路的改进和尾电流管电路的设置，扩大了正温度系数的变化范围。通过可变温度系数电流电路选择不同的电流组合输出至尾电流管电路，产生不同温度系数的电流，实现增益温度系数的可调节进一步的，所述增益电路包括放大器差分输入对管M1和M2、放大器负载对管M3和M4、放大器调整管M0，其中，M3的源极与M1的漏极相连，M4的源极与M2的漏极相连；M0漏极与M1和M2的源极相连且M0源极接地，M3和M4的漏极和栅极均与系统电源相连，M1和M2的栅极分别接入第二偏置电压。上述进一步方案的有益效果是，使用流过负温度系数电流的MOS管替代传统工艺的电阻，能获得更大温度系数的正温度系数放大器，避免使用传统电阻做负载时，在需要较大正温度系数放大器时，温度补偿范围不够的问题。进一步的，所述尾电流管电路包括并联于M1上的第一输入对管调整管M5、并联于M2上的第二输入对管调整管M6、并联于M3上的第一负载对管调整管M7和并联于M4上的第二负载对管调整管M8，其中，M5的漏极与M1的漏极相连、M6的漏极与M2的漏极相连、M7的源极与M3的漏极相连、M8的源极与M4的漏极相连，M3和M4的栅极分别接入第三偏置电压。上述进一步方案的有益效果是，通过增益放大电路的改进，无论在输入跨导，还是负载阻抗，都体现出正温度系数，即该结构放大器的增益可以获得更大的正温度系数。进一步的，所述正温度系数电流电路包括正温度系数电流源I1、正温度系数电流输入对管M11与M12、正温度系数电流输出调整管M16，其中M11的栅极与M12的栅极相连，且M11和M12的源极接地，正温度系数电流源I1的电流经过M11，由M12复制M11的电流并输出至正温度系数电流输出调整管M16，M11的栅极电压作为第一偏置电压接入放大器调整管M0的栅极，M16的栅极电压作为第三偏置电压接入第一负载对管调整管M7和第二负载对管调整管M8的栅极。上述进一步方案的有益效果是，通过设置具有正温度系数的第一偏置电压和第三偏置电压，使得流过放大器调整管M0的电流与流过第一负载对管调整管M7与第二负载对管调整管M8的电流之和都为正温度系数电流，且在任何温度下都相等。进一步的，所述负温度系数电流电路包括负温度系数电流源I2、负温度系数电流输入对管M13与M14、负温度系数电流输出调整管M15，其中，M13的栅极和M14的栅极相连，且M13和M14的源极接地，负温度系数电流源I2的电流经过M13，由M14复制M13的电流输出至负温度系数电流输出调整管M15。上述有进一步方案的有益效果是，通过具有负温度系数的第二偏置电压，使第一输入对管调整管M5和第二输入对管调整管M6流过的电流具有负温度系数特性，根据电流基尔霍夫定律，使得M5和M6的电流被注入了放大器负载对管M3和M4，使得负载端跨导具有负温度系数特性，负载阻抗亦即呈现正温度特性。进一步的，所述可变温度系数电流电路包括第一选择开关组和第二选择开关组，所述第一选择开关组和第二选择开关组均包括多组电流复制管和开关管，每组电流复制管的源极接入系统电源，漏极接入开关管的源极；所述第一选择开关组中的多组电流复制管栅极均接入正温度系数电流输出调整管M16的栅极，所述第二选择开关组中的多组电流复制管栅极均接入负温度系数电流输出调整管M15的栅极；所述可变温度系数电流电路的输出端接入可变温度系数电流电路输出调整管M10的漏极，产生第二偏置电压接入第一输入对管调整管M5和第二输入对管调整管M6的栅极，可变温度系数电流电路输出调整管M10源极接地。上述方案的有益效果是，通过不同的开关管的配置，放大器将获得不同温度系数的电流，从而实现该放大器增益温度系数可调节的功能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为常规放大器电路结构示意图。图2为本专利技术放大器增益电路示意图。图3为本专利技术实施例偏置电路示意图。具体实施方式在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本专利技术的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，包括放大器电路和放大器偏置电路，其特征在于，/n所述放大器电路包括增益电路和尾电流管电路，所述尾电流管电路的输出接入所述增益电路；/n所述放大器偏置电路包括可变温度系数电流电路、正温度系数电流电路、负温度系数电流电路；所述正温度系数电流电路和负温度系数电流电路的输出分别接入所述可变温度系数电流电路；/n所述正温度系数电流电路的输入端、输出端以及可变温度系数电流电路的输出端分别连接至所述尾电流管电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，包括放大器电路和放大器偏置电路，其特征在于，
所述放大器电路包括增益电路和尾电流管电路，所述尾电流管电路的输出接入所述增益电路；
所述放大器偏置电路包括可变温度系数电流电路、正温度系数电流电路、负温度系数电流电路；所述正温度系数电流电路和负温度系数电流电路的输出分别接入所述可变温度系数电流电路；
所述正温度系数电流电路的输入端、输出端以及可变温度系数电流电路的输出端分别连接至所述尾电流管电路。


2.根据权利要求1所述的一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，其特征在于，所述增益电路包括放大器差分输入对管M1和M2、放大器负载对管M3和M4、放大器调整管M0，其中，M3的源极与M1的漏极相连，M4的源极与M2的漏极相连；M0漏极与M1和M2的源极相连且M0源极接地，M3和M4的漏极和栅极均与系统电源相连，M1和M2的栅极分别接入第二偏置电压。


3.根据权利要求2所述的一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，其特征在于，所述尾电流管电路包括并联于M1上的第一输入对管调整管M5、并联于M2上的第二输入对管调整管M6、并联于M3上的第一负载对管调整管M7和并联于M4上的第二负载对管调整管M8，其中，M5的漏极与M1的漏极相连、M6的漏极与M2的漏极相连、M7的源极与M3的漏极相连、M8的源极与M4的漏极相连，M3和M4的栅极分别接入第三偏置电压。


4.根据权利要求3所述的一种提升正温度系数变化范围的增益放大器，其特征在于，所述正温度系数电流电路包括正温度系数电流源I1、正温...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚靖，丁川，陶健，张振宁，姜丹丹，李中云，叶松，
申请(专利权)人：成都铱通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51