一种可调增益放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种可调增益放大器，其包括输入电路、高增益放大电路、低增益放大电路、负载电路、输出电路和增益调节电路；所述输入电路与高增益放大电路和低增益放大电路连接；所述负载电路通过增益调节电路与高增益放大电路和低增益放大电路连接；所述输出电路与负载电路连接。本发明专利技术可以实现总增益调节，并使得本发明专利技术对差分信号的放大不易失真。本发明专利技术对差分信号的放大不易失真。本发明专利技术对差分信号的放大不易失真。

【技术实现步骤摘要】
一种可调增益放大器


[0001]本专利技术涉及电子电路领域，特别是指一种可调增益放大器。

技术介绍

[0002]在现代高速信号处理中，经常需要放大器来对信号进行放大传输，放大器的增益有时需要可控可调节；比如根据输入信号的强度来调节放大器的增益，以保持信号的线性放大，避免放大后的信号出现饱和失真；或者根据应用需要设定特定的放大增益等，因此需要增益可调的放大器。
[0003]目前常用的增益可调的放大器如图1所示，该增益可调放大器的总增益GA为：
[0004]GA＝G
m
*R；
[0005][0006][0007]其中G
m
为增益可调放大器的等效跨阻，R为负载电阻R的阻值，r
s
为输出极电阻RS的阻值，μC
ox
为工艺器件物理参数，W/L为放大管M的沟道宽长比，V
gs
为放大管的栅源电压，V
th
为放大管M的开启阈值电压，I为尾电流源I的输出电流；
[0008]由上可知，该增益可调放大器可以通过调节负载电阻R的阻值、输出极电阻RS的阻值以及尾电流I的输出电流来调节该增益可调放大器的总增益A。
[0009]但是这种增益可调放大器存在着以下问题：
[0010]1、调节负载电阻R的阻值和尾电流I的输出电流会影响电路的静态工作点；例如在输入信号大时，减小负载电阻R的阻值或尾电流I的输出电流，虽然使得增益可调放大器的总增益降低了，但输出信号的摆幅空间也变小了，这样使得输出信号极有可能出现严重失真；
[0011]2、调节输出极电阻RS的阻值或尾电流I的输出电流会影响放大管的特性，如ft值/噪声特性等，不适用于要求低噪声或具有稳定带宽特性的应用场景。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供一种可调增益放大器，其能实现该可调增益放大器的总增益的连续调节。
[0013]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0014]一种可调增益放大器，其包括输入电路、高增益放大电路、低增益放大电路、负载电路、输出电路和增益调节电路；所述输入电路用于输入差分输入电压信号；所述高增益放大电路与输入电路连接，高增益放大电路用于将差分输入电压信号进行高增益放大而得到高增益差分电流信号；所述低增益放大电路与输入电路连接，低增益放大电路用于将差分输入电压信号进行低增益放大而得到低增益差分电流信号；所述负载电路具有负载单元和
伪负载单元，负载单元和伪负载单元通过增益调节电路与高增益放大电路和低增益放大电路连接，增益调节电路用于调节高增益差分电流信号与低增益差分电流信号流入负载单元和伪负载单元的比例权重，负载单元则用于将流入该负载单元的高增益差分电流与低增益差分电流进行求和并转换为差分输出电压信号；所述输出电路与负载电路的负载单元电连接，输出电路用于将差分输出电压信号进行输出。
[0015]所述输入电路包括差分电压输入端Vin
‑
N和差分电压输入端Vin
‑
P；所述高增益放大电路包括放大管Q1
‑
N、放大管Q1
‑
P和尾电流源I1，放大管Q1
‑
N和放大管Q1
‑
P的器件参数相同；其中放大管Q1
‑
N的控制极和放大管Q1
‑
P的控制极分别连接差分电压输入端Vin
‑
N和差分电压输入端Vin
‑
P，放大管Q1
‑
N的输出极和放大管Q1
‑
P的输出极连接尾电流源I1的输入端，尾电流源I1的输出端接地；所述低增益放大电路包括放大管Q2
‑
N、放大管Q2
‑
P、尾电流源I2
‑
N和尾电流源I2
‑
P，放大管Q2
‑
N和放大管Q2
‑
P的器件参数相同；其中放大管Q2
‑
N的控制极和放大管Q2
‑
P的控制极分别连接差分电压输入端Vin
‑
N和差分电压输入端Vin
‑
P，放大管Q2
‑
N的输出极连接尾电流源I2
‑
N的输入端和输出极电阻Rs的第一端，放大管Q2
‑
P的输出极连接尾电流源I2
‑
P的输入端和输出极电阻Rs的第二端，尾电流源I2
‑
N和尾电流源I2
‑
P的输出端接地；所述增益调节电路包括调节管Q31
‑
N、调节管Q32
‑
N、调节管Q33
‑
N、调节管Q34
‑
N、调节管Q31
‑
P、调节管Q32
‑
P、调节管Q33
‑
P、调节管Q34
‑
P、调整电压输入端VGC
‑
1和调整电压输入端VGC
‑
2，调节管Q31
‑
N、调节管Q32
‑
N、调节管Q33
‑
N、调节管Q34
‑
N、调节管Q31
‑
P、调节管Q32
‑
P、调节管Q33
‑
P和调节管Q34
‑
P的器件参数相同；调节管Q31
‑
N的输出极和调节管Q32
‑
N的输出极连接放大管Q1
‑
P的输入极，调节管Q31
‑
P的输出极和调节管Q32
‑
P的输出极连接放大管Q1
‑
N的输入极，调节管Q33
‑
N的输出极和调节管Q34
‑
N的输出极连接放大管Q2
‑
P的输入极，调节管Q33
‑
P的输出极和调节管Q34
‑
P的输出极连接放大管Q2
‑
N的输入极，调整电压输入端VGC
‑
1连接调节管Q31
‑
N、调节管Q34
‑
N、调节管Q31
‑
P和调节管Q34
‑
P的控制极，调整电压输入端VGC
‑
2连接调节管Q32
‑
N、调节管Q33
‑
N、调节管Q32
‑
P和调节管Q33
‑
P的控制极；所述负载电路的负载单元包括负载电阻RL
‑
P和负载电阻RL
‑
N，负载电路的伪负载单元包括伪电阻Rb
‑
P和伪电阻Rb
‑
N，负载电阻RL
‑
P和负载电阻RL
‑
N的阻值相同，伪电阻Rb
‑
P和伪电阻Rb
‑
N的阻值相同；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调增益放大器，其特征在于：包括输入电路、高增益放大电路、低增益放大电路、负载电路、输出电路和增益调节电路；所述输入电路用于输入差分输入电压信号；所述高增益放大电路与输入电路连接，高增益放大电路用于将差分输入电压信号进行高增益放大而得到高增益差分电流信号；所述低增益放大电路与输入电路连接，低增益放大电路用于将差分输入电压信号进行低增益放大而得到低增益差分电流信号；所述负载电路具有负载单元和伪负载单元，负载单元和伪负载单元通过增益调节电路与高增益放大电路和低增益放大电路连接，增益调节电路用于调节高增益差分电流信号与低增益差分电流信号流入负载单元和伪负载单元的比例权重，负载单元则用于将流入该负载单元的高增益差分电流与低增益差分电流进行求和并转换为差分输出电压信号；所述输出电路与负载电路的负载单元电连接，输出电路用于将差分输出电压信号进行输出。2.如权利要求1所述的一种可调增益放大器，其特征在于：所述输入电路包括差分电压输入端Vin
‑
N和差分电压输入端Vin
‑
P；所述高增益放大电路包括放大管Q1
‑
N、放大管Q1
‑
P和尾电流源I1，放大管Q1
‑
N和放大管Q1
‑
P的器件参数相同；其中放大管Q1
‑
N的控制极和放大管Q1
‑
P的控制极分别连接差分电压输入端Vin
‑
N和差分电压输入端Vin
‑
P，放大管Q1
‑
N的输出极和放大管Q1
‑
P的输出极连接尾电流源I1的输入端，尾电流源I1的输出端接地；所述低增益放大电路包括放大管Q2
‑
N、放大管Q2
‑
P、尾电流源I2
‑
N和尾电流源I2
‑
P，放大管Q2
‑
N和放大管Q2
‑
P的器件参数相同；其中放大管Q2
‑
N的控制极和放大管Q2
‑
P的控制极分别连接差分电压输入端Vin
‑
N和差分电压输入端Vin
‑
P，放大管Q2
‑
N的输出极连接尾电流源I2
‑
N的输入端和输出极电阻Rs的第一端，放大管Q2
‑
P的输出极连接尾电流源I2
‑
P的输入端和输出极电阻Rs的第二端，尾电流源I2
‑
N和尾电流源I2
‑
P的输出端接地；所述增益调节电路包括调节管Q31
‑
N、调节管Q32
‑
N、调节管Q33
‑
N、调节管Q34
‑
N、调节管Q31
‑
P、调节管Q32
‑
P、调节管Q33
‑
P、调节管Q34
‑
P、调整电压输入端VGC
‑
1和调整电压输入端VGC
‑
2，调节管Q31
‑
N、调节管Q32
‑
N、调节管Q33
‑
N、调节管Q34
‑
N、调节管Q31
‑
P、调节管Q32
‑
P、调节管Q33
‑
P和调节管Q34
‑
P的器件参数相同；调节管Q31
‑
N的输出极和调节管Q32
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：林少衡，潘剑华，陈佳研，
申请(专利权)人：厦门优迅高速芯片有限公司，
类型：发明
国别省市：