【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子领域，具体涉及一种跨阻放大器。
技术介绍
1、跨阻放大器(trans-impedance amplifier,以下也简称tia)是一种电流电压转换器件，用于将输入电流转换成电压，并放大后进行输出。在电路设计中，跨阻放大器有着广泛的用途，例如，用于滤波器或放大电路的设计。在放大电路设计中，跨阻放大器通常和传感器的输出端相连，传感器(例如光电二极管)用于对被检测物体或环境的特性参数进行感应，根据感应的信号输出对应的电流信号，将传感器输出的电流信号放大到需要的电压水平，从而使得传感器输出的信号可以被有效地处理和传输。
2、在电路实际运行工作中，传感器感应的信号的大小可能是不同的，这就导致输入tia的电流信号大小不同，为使电路能够正常工作，通常需要tia同时符合下述两个要求：
3、1.小信号电流输入下，tia有更高的灵敏度。更高的灵敏度意味着，小信号输入下要求tia具有更高的跨阻增益。
4、2.输入电流从小增大到过载电流(tia允许的最大输入电流)时，要求tia放大电路能够功能正常，因此要求tia降低跨阻增益，且带宽基本不变。
5、基于上述两个要求，需要tia具有随输入电流的大小可变的跨阻增益，即要求tia在小信号电流输入时具有较高的跨阻增益，在大信号电流输入时具有较低的跨阻增益。这种可变增益的tia的实现方式通常如图1所示，包括一放大器a和一跨接在放大器输出端和输入端的反馈电阻rf，tia的跨阻增益等于tia的输出电压除以tia的输入电流，即反馈电阻rf的阻值，因此通过
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种可变增益的跨阻放大器，使跨阻放大器在具备可变增益的同时，改善跨阻放大器的带宽和灵敏度。
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种可变增益的跨阻放大器,包括有源网络，所述有源网络包括主放大器和主放大器的主反馈电路，所述主反馈电路用于将主放大器的输出电压分量反馈到主放大器的输入端，所述主放大器包括第一放大器、第一反馈电路和电压放大电路；所述第一反馈电路连接在第一放大器的输出端和输入端之间，其至少包括可调阻值的第一电阻元件；所述第一放大器的输入端连接主放大器的输入端，用于和第一反馈电路共同作用将由主放大器的输入端输入的电流信号转换成电压信号并输出；所述电压放大电路的输入端连接第一放大器的输出端，用于对第一放大器输出的电压信号进行放大后输出至主放大器的输出端；所述主反馈电路包括第二电阻元件，所述第二电阻元件为阻值固定的电阻元件。
3、所述电压放大电路包括一个或多个串联的电压放大器。
4、在一种实施例中，所述电压放大电路包括偶数个串联的电压放大器，例如所述电压放大电路包括两个串联的第二放大器和第三放大器。
5、在一种实施例中，所述跨阻放大器还包括无源网络，所述无源网络为感性网络，所述无源网络的输入端用于输入电流信号，所述无源网络的输出端与主放大器的输入端连接。
6、在进一步改进的实施例中，所述跨阻放大器还包括第二电阻，所述第二电阻为可变电阻，其跨接在无源网络的输入端和输出端，所述第二电阻的阻值随输入电流的增大而减小。
7、根据第二方面，一种实施例中提供一种光接收模块，包括光电传感器和上述的跨阻放大器，所述光电传感器用于感应光信号并将光信号转换成对应的电流信号输出，所述光电传感器的输出端连接跨阻放大器的输入端。
8、依据上述实施例的跨阻放大器，由于将跨阻放大器设计为多个级联的放大器，并将控制跨阻增益的反馈电路设计为跨接在第一级放大器的输出端和输入端，从而使得跨阻放大器输入端的等效电容减小，而跨阻放大器输入端的等效电容越小，越有利于实现更高的灵敏度和带宽。
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1.一种可变增益的跨阻放大器,包括有源网络，所述有源网络包括主放大器和主放大器的主反馈电路，所述主反馈电路用于将主放大器的输出电压分量反馈到主放大器的输入端，其特征在于：所述主放大器包括第一放大器、第一反馈电路和电压放大电路；
2.如权利要求1所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第一反馈电路连接在第一放大器的输出端和反相输入端，使得第一放大器为负增益，所述电压放大电路包括一个或多个串联的电压放大器，且各电压放大器的连接使得所述电压放大电路整体为正增益。
3.如权利要求2所述的跨阻放大器，其特征在于，所述电压放大电路包括偶数个串联的电压放大器。
4.如权利要求3所述的跨阻放大器，其特征在于，所述电压放大电路包括串联在的电压放大电路的输入端和输出端之间的第二放大器和第三放大器。
5.如权利要求4所述的跨阻放大器，其特征在于，第一放大器、第二放大器和第三放大器均为反相器放大器。
6.如权利要求1所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第一反馈电路包括连接在第一放大器的输出端和反相输入端之间的第一电阻，或所述第一反馈电路包括连接在第一放
7.如权利要求6所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第一电阻的阻值与输入电流信号的大小负相关，且在输入电流信号为小信号电流时为无穷大。
8.如权利要求1所述的跨阻放大器，其特征在于，所述主反馈电路包括连接在主放大器输出端和输入端的反馈电阻，或所述主反馈电路包括连接在主放大器输出端和输入端的并联的反馈电阻和反馈电容。
9.如权利要求1-8中任一项所述的跨阻放大器，其特征在于，所述跨阻放大器还包括无源网络，所述无源网络为感性网络，所述无源网络的输入端用于输入电流信号，所述无源网络的输出端与主放大器的输入端连接。
10.如权利要求9所述的跨阻放大器，其特征在于，所述跨阻放大器还包括第二电阻，所述第二电阻为可变电阻，其跨接在无源网络的输入端和输出端。
11.如权利要求10所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第二电阻的阻值与输入电流信号的大小负相关。
12.如权利要求11所述的跨阻放大器，其特征在于，所述无源网络为三端口网络，其第一端口为输入端，第二端口为输出端，第三端口为反馈端，所述第一端口和第二端口之间串联有一个或多个电感元件，所述无源网络的第一端口用于输入电流信号，第二端口连接主放大器的输入端，所述主反馈电路的第一端通过第三端口和第一端口、第二端口或多个电感元件的任一连接节点连接，主反馈电路的第二端连接主放大器的输出端，所述第二电阻跨接在第一端口和第二端口之间。
13.一种光接收模块，其特征在于，包括光电传感器和如权利要求1-12中任一项所述的跨阻放大器，所述光电传感器用于感应光信号并将光信号转换成对应的电流信号输出，所述光电传感器的输出端连接跨阻放大器的输入端。
...【技术特征摘要】
1.一种可变增益的跨阻放大器,包括有源网络，所述有源网络包括主放大器和主放大器的主反馈电路，所述主反馈电路用于将主放大器的输出电压分量反馈到主放大器的输入端，其特征在于：所述主放大器包括第一放大器、第一反馈电路和电压放大电路；
2.如权利要求1所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第一反馈电路连接在第一放大器的输出端和反相输入端，使得第一放大器为负增益，所述电压放大电路包括一个或多个串联的电压放大器，且各电压放大器的连接使得所述电压放大电路整体为正增益。
3.如权利要求2所述的跨阻放大器，其特征在于，所述电压放大电路包括偶数个串联的电压放大器。
4.如权利要求3所述的跨阻放大器，其特征在于，所述电压放大电路包括串联在的电压放大电路的输入端和输出端之间的第二放大器和第三放大器。
5.如权利要求4所述的跨阻放大器，其特征在于，第一放大器、第二放大器和第三放大器均为反相器放大器。
6.如权利要求1所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第一反馈电路包括连接在第一放大器的输出端和反相输入端之间的第一电阻，或所述第一反馈电路包括连接在第一放大器的输出端和反相输入端并联的第一电阻和第一电容；所述第一电阻为可变电阻。
7.如权利要求6所述的跨阻放大器，其特征在于，所述第一电阻的阻值与输入电流信号的大小负相关，且在输入电流信号为小信号电流时为无穷大。
8.如权利要求1所述的跨阻放大器，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪芃力，
申请(专利权)人：苏州瀚宸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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