一种信号放大电路制造技术

本申请公开了一种信号放大电路，包括放大单元，以及偏置电流设置为纳安级的偏置电流源；所述偏置电流源的一端连接所述放大单元的偏置电流输入端，所述偏置电流源的另一端接地；所述放大单元，用于通过所述偏置电流输入端获取纳安级的偏置电流，并根据所述纳安级的偏置电流确定放大的工作点，以维持其工作状态。本申请能够实现在超低功耗的状态下工作。本申请能够实现在超低功耗的状态下工作。本申请能够实现在超低功耗的状态下工作。

【技术实现步骤摘要】
一种信号放大电路


[0001]本申请涉及电子电路
，尤其是涉及一种信号放大电路。

技术介绍

[0002]作为模拟信号处理电路的关键模块，模拟信号放大器由于其低功耗、低噪声的特性，被广泛应用于语音识别传感器、增强现实与虚拟现实设备、智能家电、可穿戴医疗传感器等。在物联网应用场景中，模拟信号放大器对环境中的语音、视觉、生物电信号等微弱模拟信号进行信号幅度放大处理，放大倍数通常为100
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1000倍，而放大后的模拟信号经过高精度模数转换器转化成了数字信号后，可以在数字域被用于各种信号处理与分析，并通过有线或者无线的方式传输到外部的终端处理器。虽然现有的物联网设备已经可以在实际场景中处理各种任务，但是为了进一步增加物联网设备的续航时间，需要将功耗进一步降低，这对模拟信号放大器的设计提出巨大挑战。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本申请提供了一种信号放大电路，能够在超低功耗的状态下工作。
[0004]本申请实施例提供了一种信号放大电路包括放大单元，以及偏置电流设置为纳安级的偏置电流源；
[0005]所述偏置电流源的一端连接所述放大单元的偏置电流输入端，所述偏置电流源的另一端接地；
[0006]所述放大单元，用于通过所述偏置电流输入端获取纳安级的偏置电流，并根据所述纳安级的偏置电流确定放大的工作点，以维持其工作状态。
[0007]可选地，所述放大单元包括第一放大子单元和第二放大子单元；
[0008]所述第一放大子单元的第一端以及所述第二放大子单元的第一端均用于输入模拟信号；
[0009]所述第一放大子单元的第二端以及所述第二放大子单元的第二端均用于输出所述模拟信号经过放大后的放大信号；
[0010]所述第一放大子单元的第三端以及所述第二放大子单元的第三端连接，并作为电源电压输入端；
[0011]所述第一放大子单元的第四端以及所述第二放大子单元的第四端连接，并作为所述偏置电流输入端。
[0012]可选地，所述第一放大子单元为包括第一N型场效应管和第一P型场效应管，所述第二放大子单元包括第二N型场效应管和第二P型场效应管：
[0013]所述第一N型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极连接，并作为所述第一放大子单元的第一端；所述第二N型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极连接，并作为所述第二放大子单元的第一端；
[0014]所述第一N型场效应管的漏极与所述第一P型场效应管的漏极连接，并作为所述第一放大子单元的第二端；所述第二N型场效应管的漏极与所述第二P型场效应管的漏极连接，以作为所述第二放大子单元的第二端；
[0015]所述第一P型场效应管的源极为所述第一放大子单元的第三端，所述第二P型场效应管的源极为所述第二放大子单元的第三端；
[0016]所述第一N型场效应管的源极为所述第一放大子单元的第四端，所述第二N型场效应管的源极为所述第二放大子单元的第四端。
[0017]可选地，所述第一N型场效应管以及所述第二N型场效应管的宽长比均为第一预设值，所述第一P型场效应管以及所述第二P型场效应管的宽长比均为第二预设值。
[0018]可选地，所述信号放大电路包括调节单元；
[0019]所述调节单元的第一端用于输入工作电压，所述调节单元的第二端与所述电源电压输入端连接，所述调节单元的第三端用于输入偏置电压。
[0020]可选地，所述调节单元为第三P型场效应管；
[0021]所述第三P型场效应管的源极为所述调节单元的第一端，所述第三P型场效应管的栅极为所述调节单元的第三端，所述第三P型场效应管的漏极为所述调节单元的第二端。
[0022]可选地，所述信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；
[0023]所述第一电阻的一端连接所述第一放大子单元的第一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一放大子单元的第二端；
[0024]所述第二电阻的一端连接所述第二放大子单元的第一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二放大子单元的第二端；
[0025]所述第一电容的一端连接所述第一放大子单元的第一端，所述第一电容的另一端连接所述第一放大子单元的第二端；
[0026]所述第二电容的一端连接所述第二放大子单元的第一端，所述第二电容的另一端连接所述第二放大子单元的第二端。
[0027]可选地，所述信号放大电路包括第一开关单元、第二开关单元以及检测单元；
[0028]所述第一开关单元的第一端与所述第一放大子单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第一放大子单元的第二端连接，所述第一开关单元的第三端与所述检测单元的第一输出端连接，用于当所述第一开关单元的第三端接收到异常控制信号时，所述第一开关单元的第一端与所述第一开关单元的第二端形成通路，并通过所述第一开关单元的第四端输入第一共模电压，从所述第一开关单元的第一端和所述第一开关单元的第二端输出所述第一共模电压；
[0029]所述第二开关单元的第一端与所述第二放大子单元的第一端连接，所述第二开关单元的第二端与所述第二放大子单元的第二端连接，所述第二开关单元的第三端与所述检测单元的第二输出端连接，用于当所述第二开关单元的第三端接收到异常控制信号时，所述第二开关单元的第一端与所述第二开关单元的第二端形成通路，并通过所述第二开关单元的第四端输入第二共模电压，从所述第二开关单元的第一端和所述第二开关单元的第二端输出所述第二共模电压；
[0030]所述检测单元的第一输入端与所述第一放大子单元的第二端连接，所述检测单元的第二输入端与所述第二放大子单元的第二端连接，用于根据从所述检测单元的第一输入
端、所述检测单元的第二输入端获取到的放大信号，通过所述检测单元的第一输出端和所述检测单元的第二输出端输出异常控制信号或正常控制信号。
[0031]可选地，所述第一开关单元包括第一开关子单元、第二开关子单元、第三开关子单元和第四开关子单元；
[0032]所述第一开关子单元的第一端、所述第二开关子单元的第一端、第三开关子单元的第一端与第四开关子单元的第一端连接，并作为所述第一开关单元的第四端；
[0033]所述第一开关子单元的第二端与所述第二开关子单元的第二端连接，并作为所述第一开关单元的第一端；
[0034]第三开关子单元的第二端与第四开关子单元的第二端连接，并作为所述第一开关单元的第二端；
[0035]所述第一开关子单元的控制端、所述第二开关子单元的控制端、所述第三开关子单元的控制端以及所述第四开关子单元的控制端均为所述第一开关单元的第三端。
[0036]可选地，所述第一开关子单元和所述第三开关子单元均为N型场效应管，所述第二开关子单元和所述第四开关子单元均为P型场效应管。
[0037]可选地，所述第二开关单元包括第五开关子单元、第六开关子单元、第七开关子单元和第八开关子单元；
[0038]所述第五开关子单元的第一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号放大电路，其特征在于，包括放大单元，以及偏置电流设置为纳安级的偏置电流源；所述偏置电流源的一端连接所述放大单元的偏置电流输入端，所述偏置电流源的另一端接地；所述放大单元，用于通过所述偏置电流输入端获取纳安级的偏置电流，并根据所述纳安级的偏置电流确定放大的工作点，以维持其工作状态。2.根据权利要求1所述的信号放大电路，其特征在于，所述放大单元包括第一放大子单元和第二放大子单元；所述第一放大子单元的第一端以及所述第二放大子单元的第一端均用于输入模拟信号；所述第一放大子单元的第二端以及所述第二放大子单元的第二端均用于输出所述模拟信号经过放大后的放大信号；所述第一放大子单元的第三端以及所述第二放大子单元的第三端连接，并作为电源电压输入端；所述第一放大子单元的第四端以及所述第二放大子单元的第四端连接，并作为所述偏置电流输入端。3.根据权利要求2所述的信号放大电路，其特征在于，所述第一放大子单元为包括第一N型场效应管和第一P型场效应管，所述第二放大子单元包括第二N型场效应管和第二P型场效应管：所述第一N型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极连接，并作为所述第一放大子单元的第一端；所述第二N型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极连接，并作为所述第二放大子单元的第一端；所述第一N型场效应管的漏极与所述第一P型场效应管的漏极连接，并作为所述第一放大子单元的第二端；所述第二N型场效应管的漏极与所述第二P型场效应管的漏极连接，以作为所述第二放大子单元的第二端；所述第一P型场效应管的源极为所述第一放大子单元的第三端，所述第二P型场效应管的源极为所述第二放大子单元的第三端；所述第一N型场效应管的源极为所述第一放大子单元的第四端，所述第二N型场效应管的源极为所述第二放大子单元的第四端。4.根据权利要求3所述的信号放大电路，其特征在于，所述第一N型场效应管以及所述第二N型场效应管的宽长比均为第一预设值，所述第一P型场效应管以及所述第二P型场效应管的宽长比均为第二预设值。5.根据权利要求2所述的信号放大电路，其特征在于，包括调节单元；所述调节单元的第一端用于输入工作电压，所述调节单元的第二端与所述电源电压输入端连接，所述调节单元的第三端用于输入偏置电压。6.根据权利要求5所述的信号放大电路，其特征在于，所述调节单元为第三P型场效应管；所述第三P型场效应管的源极为所述调节单元的第一端，所述第三P型场效应管的栅极为所述调节单元的第三端，所述第三P型场效应管的漏极为所述调节单元的第二端。
7.根据权利要求2所述的信号放大电路，其特征在于，包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；所述第一电阻的一端连接所述第一放大子单元的第一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一放大子单元的第二端；所述第二电阻的一端连接所述第二放大子单元的第一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二放大子单元的第二端；所述第一电容的一端连接所述第一放大子单元的第一端，所述第一电容的另一端连接所述第一放大子单元的第二端；所述第二电容的一端连接所述第二放大子单元的第一端，所述第二电容的另一端连接所述第二放大子单元的第二端。8.根据权利要求7所述的信号放大电路，其特征在于，包括第一开关单元、第二开关单元以及检测单元；所述第一开关单元的第一端与所述第一放大子单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第一放大子单元的第二端连接，所述第一开关单元的第三端与所述检测单元的第一输出端连接，用于当所述第一开关单元的第三端接收到异常控制信号时，所述第一开关单元的第一端与所述第一开关单元的第二端形成通路，并通过所述第一开关单元的第四端输入第一共模电压，从所述第一开关单元的第一端和所述第一开关单元的第二端输出所述第一共模电压；所述第二开关单元的第一端与所述第二放大子单元的第一端连接，所述第二开关单元的第二端与所述第二放大子单元的第二端连接，所述第二开关单元的第三端与所述检测单元的第二输出端连接，用于当所述第二开关单元的第三端接收到异常控制信号时，所述第二开关单元的第一端与所述第二开关单元的第二端形成通路，并通过所述第二开关单元的第四端输入第二共模电压，从所述第二开关单元的第一端和所述第二开关单元的第二端输出所述第二共模电压；所述检测单元的第一输入端与所述第一放大子单元的第二端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜舟，
申请(专利权)人：深圳市九天睿芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：