多级放大器的级间耦合制造技术

一种多级放大器包括：有一个第一输入端和一个第一输出端的第一增益级；和一个有一个第一输入端的第二增益级。一个第一级间电阻性元件与第一增益级的第一输出端和第二增益级的第一输入端相串连，从而减小一个增益级对前增益级产生的不良影响。该多级放大器还包括一个差分对，其带有差分对的每个晶体管的本地反馈路径。该本地反馈路径使得差分放大器的输入阻抗的虚部稳定。该稳定能帮助减小一个增益级对其前增益级产生的不良影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多级放大器，更具体的是涉及带有改进型级间耦合的高频多级放大器。
技术介绍
多级放大器可以用于各种应用，包括光通信系统、卫星通信系统和移动通信系统，在此仅列举一二。在多级放大器中，一个增益级会对其前级产生不良的影响。这将导致总放大器性能下降，从而造成输出参数(例如频率响应和传输特性)的干扰。例如，一个多级放大器可以有一个包括一双极性晶体管的差分对的增益级。该差分对可能有输入阻抗的有效电容元件。因为该电容元件在高频处起主导作用，将影响差分对之前的缓冲器的性能。缓冲器通常对负载输入阻抗的电容元件尤为敏感。该电容元件能在增益级的频率响应曲线图上产生不期望的尖峰。该不期望的尖峰会导致传输特性中峰-峰脉冲幅度多达10％的过度向上过冲和向下过冲。因此本领域就需要有一种带改进型级间耦合的多级放大器来克服上述多级放大器中一个增益级对其前增益级的产生不良影响的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的一种多级放大器包括一个有一个第一输入端和一个第一输出端的第一增益级；和一个有一个第一输入端的第二增益级。一个第一级间电阻性元件，该第一级间电阻性元件与第一增益级的第一输出端和第二增益级的第一输入端相串连。本专利技术的另一方面提供了一种多级放大器的增益级，该增益级包括一个有一个第一晶体管和一个第二晶体管的差分对。一个连接于第一晶体管的第一端和控制端之间的第一反馈路径。该第一反馈路径提供一个第一反馈信号给第一晶体管的控制端，该第一反馈信号表示第一晶体管的第一端的第一信号电平。一个连接于第二晶体管的第一端和控制端之间的第二反馈路径。该第二反馈路径提供一个第二反馈信号给第二晶体管的控制端，该第二反馈信号表示第二晶体管的第一端的第二信号电平。本专利技术的再一方面还提供了一种多级放大器的增益级，该增益级包括一差分对；和一个与该差分对的每个晶体管的第一端和控制端相连的反馈路径。该反馈路径提供一个表示第一端信号的反馈信号给控制端。本专利技术的再一方面还提供了一种减小多级放大器的差分级输入阻抗的虚部对其前增益级影响的方法。本专利技术的方法包括步骤监控差分对的每个晶体管的第一端的信号；提供一个反馈信号给差分对的每个晶体管的控制端；和根据反馈信号调节每个晶体管的第一端的信号。附图说明图1所示为本专利技术的有一个第一增益级和一个第二增益级、并在级间有一个级间电阻性元件的多级放大器的示范性实施例的框图；图2所示为可以作为图1中的第一增益级的一个单独增益级的示范性电路图；图3所示为图2中的增益级的输入阻抗的实部和虚部的示范性曲线图；图4所示为图2中电路的频率-增益的示范性曲线图，其中在高频处有一个增益的平滑下降；和图5所示为图2中电路的传输特性的示范性曲线图。具体实施例方式图1所示为有多个增益级102a、102b的多级放大器100的框图。尽管图中只示出两个增益级102a、102b，可以知道本专利技术的多级放大器可以有任何数目的增益级。通常，多级放大器100接收来自一对输入端130、132的一个输入信号，并在第二增益级102b的一对输出端110、112输出一个放大的输出信号。第一增益级还可以包括一个或多个输入引脚190、192和一个或多个输出引脚194、196。多级放大器100可以采用包括双极互补型金属氧化物半导体(BiCMOS)工艺在内的各种半导体生产工艺制造在一块集成电路上。第一增益级102a通常包括一差分对114a、一个第一反馈路径116a、一个第二反馈路径118a、一个第一缓冲器120a和一个第二缓冲器122a。一个第一级间电阻性元件(例如电阻R3A)和一个第二级间电阻性元件(例如，电阻R5A)可以连接于第一增益级102a的输入引脚190、192。通常，来自输入信号源或前增益级的输入信号通过第一和第二级间电阻性元件R3A和R5A传送至第一增益级102a的输入引脚190、192。第一增益级102a放大该输入信号并在第一和第二缓冲器120a、122a的输出处(例如，第一增益级102a的输入引脚194、196)产生一个第一增益级输出信号。差分对114a包括一对由直流电流源140a偏置的晶体管Q1A、Q2A和电阻R1A、R2A。晶体管对Q1A、Q2A可以是本领域熟知的各种类型。在一个示范性的实施例中，晶体管对Q1A、Q2A为共发射极的双极性NPN型晶体管。NPN型晶体管Q1A的控制端，即基极可以与第一增益级102a的输入引脚190相连。输入引脚190还可以与第一级间电阻性元件(例如电阻R3A)相连，该第一级间电阻性元件与多级放大器100的输入引脚130相连。同样，NPN型晶体管Q2A的控制端，即基极可以与第一增益级102a的另一个输入引脚192相连。输入引脚192还可以与第二级间电阻性元件(例如电阻R5A)相连，该第二级间电阻性元件与多级放大器100的输入引脚132相连。第一和第二级间电阻性元件可以是多个本领域熟知的电阻性元件或电阻的组合，来达到一个与单个电阻R3A和R5A相等效串连电阻。电阻R3A和R5A的阻值决定第一增益级102a的输入信号的电流值。晶体管Q1A的集电极与第一缓冲器120a相连。同样，晶体管Q2A的集电极与第二缓冲器122a相连。第一增益级102a的第一增益输出信号可以分别在第一缓冲器120a或第二缓冲器122a的输出引脚194、196产生。有利的是，第一增益级102a有一个在此所述的第一反馈路径116a和一个第二反馈路径118a分别来提供反馈信号给每个晶体管Q1A、Q2A，该反馈信号分别表示每个晶体管Q1A、Q2A的集电极信号。第一反馈路径116a提供一个从晶体管Q1A的集电极到晶体管Q1A的基极的路径。该第一反馈路径116a可以包括一个与第一电阻性元件(例如电阻R4A)相串连的第一检测元件143a。该第一检测元件143a可以为一个有源检测元件，例如晶体管Q3A。所示的晶体管Q3A可以是一个NPN型双极性晶体管，其控制端，即基极与晶体管Q1A的集电极相连，发射极通过电阻R4A与晶体管Q1A的基极相连，且集电极与电压Vcc相连。电阻R4A的阻值可以部分的基于晶体管Q1A和Q3A来选择，从而得到晶体管Q1A基极的反馈信号的期望电流电平。同样，第一增益级102a的第二反馈路径118a提供一个反馈信号给差分对114a的另一个晶体管Q2A的控制端。该第二反馈路径116a可以包括一个与第二电阻性元件(例如电阻R6A)相串连的第二检测元件145a。所示的晶体管Q4A可以是一个NPN型双极性晶体管，其控制端，即基极与晶体管Q2A的集电极相连，发射极通过电阻R6A与晶体管Q2A的基极相连，且集电极与电压Vcc相连。电阻R6A的阻值可以部分的根据晶体管Q2A和Q4A来选择，从而得到晶体管Q2A基极的反馈信号的期望电流电平。第二增益级102b可以与第一增益级102a有相似的结构。即，第二增益级102b可以有一个第一反馈路径116b和一个第二反馈路径118b分别给差分对114b的每个晶体管Q1B、Q2B提供本地反馈。第二增益级102b还可以包括一个第一级间电阻性元件(例如电阻R3B)和一个第二级间电阻性元件(例如电阻R5B)。电阻R3B和R5B可以串连于第一增益级102a的缓冲器120a、122a的输出和第二增益级102b的晶体管Q1B和Q2B的控制端之间，从而控制级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级放大器包括：一个包括一个第一输入端和一个第一输出端的第一增益级；一个包括一个第一输入端的第二增益级；一个第一级间电阻性元件，所述第一级间电阻性元件与所述第一增益级的所述第一输出端和所述第二增益级的所述第一输入 端相串连。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉基米尔普里阿尼许尼柯夫，亚历山大克尔道诺夫，奥莱格克比尔德基诺夫，
申请(专利权)人：美国凹凸微系有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]