一种低功耗输出载波缓冲器制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗输出载波缓冲器，由多级放大电路和整形放大电路构成，其中第一级放大电路由电流源、对称设置的第一、第二N沟道场效应管、以及对称设置的第一、第二P沟道场效应管构成；第一、第二P沟道场效应管的栅极相互连接，源极均连接电源，漏极分别连接第一、第二N沟道场效应管的漏极，第一P沟道场效应管的栅极连接自身漏极；第一、第二N沟道场效应管的源极均通过电流源接地，栅极连接前级双端输入，第二P沟道场效应管的漏极连接后一级放大电路。本发明专利技术将有效的线性放大与整形电路相结合，提供的输出载波缓冲器可以降低对功耗的依赖，在同等工艺或工艺差别不大的情况下可以实现更低的功耗。现更低的功耗。现更低的功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗输出载波缓冲器


[0001]本专利技术涉及载波缓冲器
，尤其是一种低功耗输出载波缓冲器。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，低功耗设计需求越来越高，载波输出缓冲放大器一直是无线通信系统实现低功耗的瓶颈。传统输出载波缓冲器如图1所示，包括电流源Is，N沟道场效应管对NM1、NM2，负载电阻R1、R2。由于负载是电阻，通过电阻直接驱动负载存在几个缺点：1、增益有限，很难将载波放大到满摆幅，即使电流很大也很难实现；2、受负载影响严重，因为输出依靠电阻R1、R2驱动，当负载电容很大时，需要很大的电流才能驱动后级；3、双端输出，驱动后一级还需要增加双端转单端电路，进一步导致功耗和面积的增大。

技术实现思路

[0003]针对现有输出载波缓冲器存在的技术缺陷，本专利技术提出一种低功耗输出载波缓冲器。
[0004]一种低功耗输出载波缓冲器，包括以下步骤：
[0005]由多级放大电路和整形放大电路构成，多级放大电路是指至少包含两级放大电路，其中第一级放大电路由电流源、对称设置的第一、第二N沟道场效应管、以及对称设置的第一、第二P沟道场效应管构成；
[0006]第一、第二P沟道场效应管的栅极相互连接，源极均连接电源，漏极分别连接第一、第二N沟道场效应管的漏极，第一P沟道场效应管的栅极连接自身漏极；第一、第二N沟道场效应管的源极均通过电流源接地，栅极连接前级双端输入，第二P沟道场效应管的漏极连接后一级放大电路。
[0007]进一步的，第一级放大电路与后一级放大电路之间设置有隔直电路，隔直电路为AC耦合电容。
[0008]进一步的，多级放大电路包括两级放大电路，第二级放大电路由第三P沟道场效应管、第三N沟道场效应管构成，第三P沟道场效应管源极连接电源，栅极连接第一级放大电路和第三N沟道场效应管的栅极，漏极连接第三N沟道场效应管的漏极，第三N沟道场效应管的源极接地；直流电压经电阻注入第三P沟道场效应管和第三N沟道场效应管的栅极。
[0009]进一步的，整形电路由第四P沟道场效应管、第四N沟道场效应管构成，第四P沟道场效应管源极连接电源，栅极连接前一级放大电路和第四N沟道场效应管的栅极，漏极连接第四N沟道场效应管的漏极并作为单端输出，第四N沟道场效应管的源极接地。
[0010]本专利技术将有效的线性放大与整形电路相结合，提供的输出载波缓冲器可以降低对功耗的依赖，在同等工艺或工艺差别不大的情况下可以实现更低的功耗，输出满摆幅方波可以降低对后级电路的要求。
附图说明
[0011]图1为传统输出载波缓冲器电路结构示意图；
[0012]图2为实施例1给出的低功耗输出载波缓冲器电路结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本专利技术限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本专利技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本专利技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
[0014]实施例1
[0015]一种低功耗输出载波缓冲器，如图2所示，由多级放大电路和整形放大电路构成，多级放大电路是为了将输入信号放大到接近满摆幅附近，至少包含两级放大电路，图2所示为两级放大电路，具体放大电路级数根据具体情况进行设定。
[0016]第一级放大电路由电流源、对称设置的第一、第二N沟道场效应管NM1、NM2、以及对称设置的第一、第二P沟道场效应管PM1、PM2构成。
[0017]第一、第二P沟道场效应管PM1、PM2的栅极相互连接，源极均连接电源VDD，漏极分别连接第一、第二N沟道场效应管NM1、NM2的漏极，第一P沟道场效应管PM1的栅极连接自身漏极；第一、第二N沟道场效应管NM1、NM2的源极均通过电流源接地GND，栅极连接前级双端输入Vip、Vin，第二P沟道场效应管PM2的漏极连接后一级放大电路。第一、第二P沟道场效应管PM1、PM2构成双端输入转单端输出的电流映射器件，能够很好地解决传统输出载波缓冲器双端输出，驱动后一级还需要增加双端转单端电路的问题。
[0018]第一级放大电路与后一级放大电路之间设置有隔直电路，隔直电路为AC耦合电容C1。通过AC耦合去直流的方式让后续每一级放大电路工作在最优状态。
[0019]本实施例中，多级放大电路包括两级放大电路，第二级放大电路由第三P沟道场效应管PM3、第三N沟道场效应管NM3构成，第三P沟道场效应管PM3源极连接电源，栅极连接第一级放大电路和第三N沟道场效应管NM3的栅极，漏极连接第三N沟道场效应管NM3的漏极，第三N沟道场效应管NM3的源极接地；直流电压Vb经电阻R3注入第三P沟道场效应管PM3和第三N沟道场效应管NM3的栅极。
[0020]若低功耗输出载波缓冲器含有三级或更多级放大电路，那么后续放大电路结构可以与本实施例中的第二级放大电路结构相同。
[0021]本实施例中，经过两级放大电路，将输入信号放大到接近满摆幅附近，最后通过整形电路整形成满摆幅方波输出。
[0022]整形电路由第四P沟道场效应管PM4、第四N沟道场效应NM4构成，第四P沟道场效应管PM4源极连接电源，栅极连接前一级放大电路和第四N沟道场效应管NM4的栅极，漏极连接第四N沟道场效应管NM4的漏极并作为单端输出，第四N沟道场效应管NM4的源极接地。
[0023]下面计算各级电路增益：
[0024]1、第一级放大电路增益
[0025][0026]其中，VO1是转单输出、Vip和Vin是输入差分信号，gm
NM1|NM2
是NM1和NM2的输入导纳，rds
NM1
和rds
PM1
是负载电阻。
[0027]2、第二级放大电路增益
[0028][0029]其中，VO2是二级放大输出，gm
NM3
是NM3输入导纳，gm
PM3
是PM3输入导纳，rds
NM3
和rds
PM3
是负载电阻。
[0030]3、整形放大电路增益
[0031][0032]其中，Vout是输出载波缓冲器的输出，gm
NM4
是NM4输入导纳，gm
PM4
是PM4输入导纳，rds
NM4
和rds
PM4
是负载电阻。
[0033]整形电路在本实施例中在最后一级，但不限于在最后一级，因为信号到整形电路已经是大信，为了增加驱动可以适当增加级数。由于在整形电路输出摆幅已经满摆幅，功耗消耗由低到高或由高到低两个瞬间功耗平均下来功耗不会增加多少。
[0034]显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗输出载波缓冲器，其特征在于，由多级放大电路和整形放大电路构成，多级放大电路是指至少包含两级放大电路，其中第一级放大电路由电流源、对称设置的第一、第二N沟道场效应管、以及对称设置的第一、第二P沟道场效应管构成；第一、第二P沟道场效应管的栅极相互连接，源极均连接电源，漏极分别连接第一、第二N沟道场效应管的漏极，第一P沟道场效应管的栅极连接自身漏极；第一、第二N沟道场效应管的源极均通过电流源接地，栅极连接前级双端输入，第二P沟道场效应管的漏极连接后一级放大电路。2.根据权利要求1所述的低功耗输出载波缓冲器，其特征在于，第一级放大电路与后一级放大电路之间设置有隔直电路。3.根据权利要求2所述的低功耗输出载波缓冲器，其特征在于，隔直电路为AC耦合电容。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡燕，黄纪业，
申请(专利权)人：合肥联诺科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：