应用于可变增益放大器的直流偏移消除电路制造技术

本发明专利技术提供一种应用于可变增益放大器的直流偏移消除电路。电路由前级细调和后级粗调两级组成，通过调整差分信号通路中串联电阻上的电压降的差值，用来补偿信号通路上本身存在的直流偏移量，达到直流偏移消除的目的。本发明专利技术可以有效消除接收机中可变增益放大器各增益级所产生的直流偏移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种应用于接收机中中低频段可变增益放大器中的直流偏移消除电路，具体涉 及多级高增益范围的可变增益放大器中，直流偏移消除电路的设计。
技术介绍
随着无线通信领域的迅猛发展，射频集成电路对宽动态范围的设计要求如同低电压、低 功耗一样越来越受到关注。为了提高接收系统的动态范围，同时降低后级电路的设计难度， 可变增益放大器在通讯接收机前端、磁盘驱动电路、电视调谐器等系统中得到了广泛的应用 。但是由于器件的失配，本振泄漏的自混频以及干扰信号的自混频，使可变增益放大器的差 分输出出现一定的直流偏移现象，特别是多级高增益范围的可变增益放大器中，直流偏移被 不断的放大，在可变增益放大器的输出端，信号饱和，后级电路无法正常工作。因此，需要 在直流偏移被可变增益放大器放大之前加以抑制，甚至消除。一种传统的消除直流偏移的方法如图l所示，即采用交流耦合的方式，在信号的传输路 径上串连无源RC高通滤波，且由偏置电压生成电路提供可变增益放大器的直流偏置，但是， 对于低中频的接收系统，实现交流耦合的电容需要一个很大的容值，这就需要占据较大的版 图面积，从而带来制造成本的提高，而且，高通滤波可能会对有用中低频信号造成一定的抑 制。另一种传统的消除直流偏移的方法如图2所示，直流偏移消除环路包括可变增益放大器 、低通滤波器以及可变增益放大器之前的加法电路。可变增益放大器的增益值为A时，该环 路的传输函数为H(s)=A/(l+"o*A /s)=A*s/(s+"o*A)，因此，该环路的响应为高通响应 ，与交流耦合相同，都具有对直流偏移抑制的作用，但依然有可能对低中频信号造成一定的 抑制，而且，该高通滤波响应的截止频率依赖于反馈环路中低通滤波器的时间常数以及可变 增益放大器的增益值，因此该截止频率会随着可变增益放大器的增益变化而变化，除非在反 馈环路中进行补偿以使w"A为一常数。因此，这种消除直流偏移的方法比较复杂，难以在 整个可变增益放大器的增益范围内获得一致的性能。
技术实现思路
针对如上传统技术中的不足，本专利技术的目的是降低直流偏移消除电路的设计复杂性， 并实现直流偏移消除电路的可编程性。为了实现本专利技术的专利技术目的，专利技术人是通过采用如下技术方案实现的如图3所示，为 了消除多级高增益范围的可变增益放大器的直流偏移，在可变增益放大器链路的前后各设置 一级直流偏移消除电路，后一级用于对直流偏移的初步调整，而前级则用于对直流偏移的较 精确的调整，前后两级直流偏移消除电路具有相同的电路结构，不同点在于内部器件参数的 调整。具体直流偏移消除电路如图4所示，在信号通路上串连电阻，通过检测可变增益放大器输出端的直流偏移量，调整直流偏移消除电路中电流源输出电流的大小，从而调整信号链路 上电阻上的压降，实现直流调整的目的。而且，流入串连电阻的电流最终以相同的电流量下 拉到地，不会由于直流偏移消除电路的灌电流影响到可变增益放大器的偏置情况，因此，该 直流偏移消除电路的引入对可变增益放大器的性能不会造成影响。 附图说明图1为传统的采用交流耦合消除直流偏移的线路框图2为传统的采用反馈低通滤波器的方法消除直流偏移的线路框图3为本专利技术直流偏移消除电路应用的可变增益放大器的线路框图4为本专利技术直流偏移消除电路的具体线路图5为本专利技术直流偏移消除电路的具体工作流程图； 图6为本专利技术直流偏移消除电路的电流偏置的线路图。具体实施方法下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述如下图3给出了本专利技术直流偏移消除电路在多级高增益范围的可变增益放大器中的应用方式 ，艮口，整体直流偏移消除电路由两级组成，后级实现对直流偏移的初步调整，即图4中直流偏移消除电路中的电流偏置调整的步长较大，而前级则在后级调整的基础上，实现对直流偏 移的精确调整，其电流偏置调整的步长较小。在正常工作情况下，直流偏移消除电路处于关断状态。由于多级可变增益放大器的逐级 放大作用，使电路的输出端出现较显著的直流偏移的情况下，直流偏移消除电路打开，直流 偏移消除电路的打开与关断动作均由控制字来决定。本专利技术直流偏移消除电路的具体工作流程如图5所示，首先检测可变增益放大器输出端的直流偏移，调整后级直流偏移消除电路的 电流偏置控制字，以改变流过信号通路上电阻R的电流，这里11 = 12， 13 = 14，但他们之间 不相等，从而得到电阻R上的电压降的差值，用来补偿信号通路上本身存在的直流偏移。在 使用后级直流偏移消除电路对可变增益放大器的直流偏移进行粗调之后，再根据输出端直流偏移情况，调整前级直流偏移消除电路，由于前级的电流偏置的步长较小，因此能够实现直 流偏移的精确调整。举例来讲，当信号通路的P端直流电平大于N端直流电平时，首先通过改变后级直流偏移 消除电路的控制字，使N端电流偏置，即(13 = 14)大于P端的电流偏置(11 = 12)，此时， N端电阻R上的电压降将大于P端电阻上的电压降，也就是说，N端电阻的右端直流电平将得到 一定的抬高，从而补偿一部分直流偏移。由于后级直流偏置的步长较大，因此不能精确消除 直流偏移，这时，再根据可变增益放大器的输出的直流偏移情况，精确调整前级直流偏移消 除电路，重复如后级直流偏移消除电路的调整动作，最终实现可变增益放大器输出端直流偏 移的消除。图6为本专利技术直流偏移消除电路前级的电流偏置具体线路图，由图6可见，电流Il、 12和 13、 14分别由一组控制字控制，使流入信号通路上电阻R的电流完全流入GND，因此不会改变 可变增益放大器的偏置情况。两组控制字分别为d1—〈2:0〉和d2—〈2:0>，实现的电流步长为 luA，当信号通路上电阻R的阻值为1K欧姆时，可实现lmV的直流电平调整步长。直流偏移消 除电路的后级具有与图6相同的线路结构，它们的不同点在于其电流调整的步长较大，用于 直流偏移的初步调整。综上所述，通过如上技术方案的实施，达到了该专利技术的目的，即降低了直流偏移消除电 路实现的复杂性，并且实现了直流偏移消除电路的可编程性。权利要求1.一种应用于可变增益放大器的直流偏移消除电路，其特征在于由前级细调和后级粗调两级组成，每级结构类似，由串联在信号通路的电阻R和电流偏置电路组成。全文摘要本专利技术提供一种应用于可变增益放大器的直流偏移消除电路。电路由前级细调和后级粗调两级组成，通过调整差分信号通路中串联电阻上的电压降的差值，用来补偿信号通路上本身存在的直流偏移量，达到直流偏移消除的目的。本专利技术可以有效消除接收机中可变增益放大器各增益级所产生的直流偏移。文档编号H03D3/00GK101364796SQ200710201299公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日专利技术者莉 尹 申请人:曹志明 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于可变增益放大器的直流偏移消除电路，其特征在于：由前级细调和后级粗调两级组成，每级结构类似，由串联在信号通路的电阻Ｒ和电流偏置电路组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹莉，
申请(专利权)人：曹志明，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]