一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器，属于集成电路技术领域，包括电阻R0、电阻R2、电阻R3、电阻Rf、接地电容C0、接地电容C1、电容CP0、接地电容CPI、MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、电流源I0、运算放大器A1和运算放大器A2；该跨阻放大器中，跨阻的阻抗变化和补偿的阻抗变化通过匹配的线性区N型MOS管来实现，电路的主极点、次极点和开环增益同时发生匹配的变化，从而实现跨阻放大器的频率响应特性不变，带宽不变，同时保证跨阻放大器在输入信号全功率区间范围内传输信号的特性保持不变。性保持不变。性保持不变。

【技术实现步骤摘要】
一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器


[0001]本技术属于集成电路
，具体涉及一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器。

技术介绍

[0002]在跨阻放大器中，由于输入信号有一个较高的范围(1uA
‑
1mA)，需要改变跨阻放大器的增益来适当的传输信号。当信号幅度较小时，跨阻放大器增益较大以降低电路噪声。当信号幅度较大时，跨阻放大器增益较小以防止电路进入饱和区或者截止区工作。但是，当跨阻放大器的跨阻发生改变时，电路的频率响应会发生改变，导致跨阻放大器的带宽发生改变，甚至可能产生稳定性问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了解决跨阻放大器在增益变化时带来的带宽变化和潜在的稳定性问题，提出了一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器。
[0004]本技术的技术方案是：一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器包括电阻R0、电阻R2、电阻R3、电阻Rf、接地电容C0、接地电容C1、电容CP0、接地电容CPI、MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、电流源I0、运算放大器A1和运算放大器A2；
[0005]MOS管M0的栅极作为跨阻放大器的输入端，并分别与MOS管M2的源极、电阻R2的一端、接地电容CPI和电阻Rf的一端连接；MOS管M0的源极接地；MOS管M0的漏极分别与电阻R3的一端、MOS管M3的源极、电阻R0的一端、电容CP0的一端和MOS管M1的栅极连接；MOS管M1的漏极、电阻R0的另一端和电容CP0的另一端均与电源VCC连接；MOS管M1的源极作为跨阻放大器的输出端，并分别与电流源的I0一端和电阻Rf的另一端连接；电流源I0的另一端接地；MOS管M2的栅极和控制电压VC1连接；MOS管M2的漏极分别与运算放大器A1的反相输入端和运算放大器A1的输出端连接；运算放大器A1的同相输入端分别与电阻R2的另一端和接地电容C0连接；运算放大器A2的同相输入端分别与电阻R3的另一端和接地电容C1连接；运算放大器A2的反相输入端分别与运算放大器A2的输出端和MOS管M3的漏极连接；MOS管M3的栅极和控制电压VC2连接。
[0006]进一步地，MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2和MOS管M3均采用N型MOS管。
[0007]本技术的有益效果是：该跨阻放大器中，跨阻的阻抗变化和补偿的阻抗变化通过匹配的线性区N型MOS管来实现，电路的主极点、次极点和开环增益同时发生匹配的变化，从而实现跨阻放大器的频率响应特性不变，带宽不变，同时保证跨阻放大器在输入信号全功率区间范围内传输信号的特性保持不变。
附图说明
[0008]图1所示为本专利技术实施例提供的一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器电路图。
具体实施方式
[0009]下面结合附图对本技术的实施例作进一步的说明。
[0010]如图1所示，本技术提供了一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器，包括电阻R0、电阻R2、电阻R3、电阻Rf、接地电容C0、接地电容C1、电容CP0、接地电容CPI、MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、电流源I0、运算放大器A1和运算放大器A2；
[0011]MOS管M0的栅极作为跨阻放大器的输入端，并分别与MOS管M2的源极、电阻R2的一端、接地电容CPI和电阻Rf的一端连接；MOS管M0的源极接地；MOS管M0的漏极分别与电阻R3的一端、MOS管M3的源极、电阻R0的一端、电容CP0的一端和MOS管M1的栅极连接；MOS管M1的漏极、电阻R0的另一端和电容CP0的另一端均与电源VCC连接；MOS管M1的源极作为跨阻放大器的输出端，并分别与电流源的I0一端和电阻Rf的另一端连接；电流源I0的另一端接地；MOS管M2的栅极和控制电压VC1连接；MOS管M2的漏极分别与运算放大器A1的反相输入端和运算放大器A1的输出端连接；运算放大器A1的同相输入端分别与电阻R2的另一端和接地电容C0连接；运算放大器A2的同相输入端分别与电阻R3的另一端和接地电容C1连接；运算放大器A2的反相输入端分别与运算放大器A2的输出端和MOS管M3的漏极连接；MOS管M3的栅极和控制电压VC2连接。
[0012]在本技术实施例中，如图1所示，MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2和MOS管M3均采用N型MOS管。
[0013]下面结合图1对本专利技术的具体工作原理及过程进行介绍：N型MOS管M0、电阻R0、N型MOS管M1和电流源I0组成基本的跨阻放大器。电容CPI是外接光电二极管的寄生电容。CP0是内部节点的寄生电容。电阻R3、电阻C1、运算放大器A2和N型MOS管M3组成可变阻抗电路，调整节点高频阻抗。电阻R2、电阻C0、运算放大器A1、N型MOS管M2组成可变阻抗电路，调整节点高频阻抗。
[0014]节点VX处的阻抗为R0||Rm3(Rm3是N型MOS管M3的等效电阻)，节点IN处的阻抗为Rf||Rm2(Rm2是N型MOS管M2的等效电阻)。可以设计控制N型MOS管M3的栅极电压VC1和N型MOS管M2的栅极电压VC2，使N型MOS管M3的等效电阻Rm3和N型MOS管M2的等效电阻Rm2的比例与电阻R0和电阻Rf的比例相同，保证电路的开环增益带宽积不变。
[0015]电路的主极点在输入端口，为1/((Rf||Rm2)*CPI)，电路的开环增益为gm*(R0||Rm3)，其中，gm是N型MOS管M0的跨导。电路的增益带宽积为gm*(R0||Rm3)/((Rf||Rm2)*CPI)。当Rm3和Rm2的比例确定后，电路的增益带宽积化简为K*gm/CPI(其中，K＝(R0||Rm3)/(Rf||Rm2)，是个恒定值)。电路的开环增益带宽积不变化，则闭环电路的带宽不发生变化。
[0016]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本技术的原理，应被理解为本技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增益可变带宽恒定的跨阻放大器，其特征在于，包括电阻R0、电阻R2、电阻R3、电阻Rf、接地电容C0、接地电容C1、电容CP0、接地电容CPI、MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、电流源I0、运算放大器A1和运算放大器A2；所述MOS管M0的栅极作为跨阻放大器的输入端，并分别与MOS管M2的源极、电阻R2的一端、接地电容CPI和电阻Rf的一端连接；所述MOS管M0的源极接地；所述MOS管M0的漏极分别与电阻R3的一端、MOS管M3的源极、电阻R0的一端、电容CP0的一端和MOS管M1的栅极连接；所述MOS管M1的漏极、电阻R0的另一端和电容CP0的另一端均与电源VCC连接；所述MOS管M1的源极作为跨阻放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖旭阳，谭荣，谢兴，肖聪，房汉林，肖龙，赵羽琴，田长宇，游晓鹏，
申请(专利权)人：成都嘉纳海威科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：