一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，包括输入电路、放大电路、输出电路和直流负反馈电路。直流负反馈电路包括第一放大器、第二放大器、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻。第一放大器、第二放大器、第一电容和第二电容构成闭环。当放大电路的直流偏差经过直流负反馈电路的第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容构成的低通滤波器采样后，再经过第一放大器放大后反馈到输入电路，以用于消除电路的直流失调。本实用新型专利技术的限幅放大器，采用片上小电容实现直流失调消除电路，使得即使处理长串的“1”信号或者长串的“0”信号时，都不会因为直流失调消除电路引起的低频截止频率过高而产生误码。

【技术实现步骤摘要】
—种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器
本技术涉及一种应用于光通信领域的限幅放大器，尤其涉及一种具有高增益带宽和片上实现直流失调消除功能的限幅放大器。
技术介绍
随着计算机网络的迅猛发展、多媒体通信的广泛应用和信息高速公路的大规模建设，人们对高速通信系统的需求越来越高。无源光网络因为高带宽、低成本、抗干扰等优点成为最具有吸引力的一种解决方案。限幅放大器作为光接收机里的重要组成部分，主要功能是将前级跨阻放大器提供的较小的电压信号进一步放大供后级的时钟恢复电路使用。图1所示为传统的限幅放大器，主要包括输入级、多个增益级、输出级和直流负反馈网络。输入级主要实现阻抗匹配减小传输线损耗，同时实现了电平位移，给内部电路提供合适的直流电平。多个增益级用来提供足够的增益，即使在输入信号幅度很小的时候最后一级也能工作在限幅状态；同时，增益级具有足够的带宽，使整个放大器能够满足特定的传输速率。输出级实现阻抗匹配并提供足够大的驱动能力。直流负反馈网络用于消除直流失调，稳定整个电路的直流电平。直流负反馈网络在稳定电路直流电平的同时，在电路的交流特性上引入一个低频截止频率，过高的低频截止频率会导致在放大连续的“ I”或者连续的“O”的时候输出端会产生漂移，最终导致误码。为了克服这个问题，通常会增大直流负反馈网络中的低通滤波器的电阻和电容的值，而电容面积太大在片上难以实现，所以传统的做法是使用片外电容。因此，本领域的技术人员致力于开发一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是为光接收机提供一种新型的限幅放大器，采用片上小电容实现直流失调消除电路，使得即使处理长串的“ I ”信号或者长串的“O”信号时，都不会因为直流失调消除电路引起的低频截止频率过高而产生误码。为实现上述目的，本技术提供了一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，包括输入电路、放大电路、输出电路和直流负反馈电路；所述输入电路用于输入信号缓冲和电平位移；所述放大电路用于提供增益；所述放大电路的输入端与所述输入电路的输出端相连，所述放大电路的输出端分别与所述输出电路的输入端和所述直流负反馈电路的输入端连接；所述输出电路用于输出信号；所述直流负反馈电路用于消除直流失调，稳定所述放大电路的直流电平；所述直流负反馈电路的输入端与所述放大电路的输出端连接，所述直流负反馈电路的输出端与所述输入电路相连；其特征在于，所述直流负反馈电路包括第一放大器(Al)、第二放大器(A2)、第一电容(C21)、第二电容(C22)、第一电阻(R21)和第二电阻(R22)，其中，所述第一电容(C21)与所述第二电容(C22)是相同的，所述第一电阻(R21)和所述第二电阻(R22)是相同的；所述放大电路的输出端通过所述第一电阻(R21)和所述第二电阻(R22)与所述第一放大器(Al)的输入端连接；所述第一放大器(Al)的输出端分别与所述输入电路和所述第二放大器(A2)的输入端连接；所述第二放大器(A2)的输出端通过所述第一电容(C21)和所述第二电容(C22)与所述第一放大器(Al)的输入端相连。进一步地，所述放大电路包括若干放大级，若干所述放大级依次级联。进一步地,所述放大电路包括5个放大级,所述5个放大级结构相同。进一步地，所述输入电路包括外部电流源、电流镜阵列、输入差分放大器、发射极跟随器和直流负反馈放大器。进一步地，所述电流镜阵列包括若干三极管和若干电阻；所述三极管(Q37 )、所述三极管(Q38 )、所述三极管(Q39 )、所述三极管(Q310 )和所述三极管(Q311)共基极；所述三极管(Q37)的发射极通过所述电阻(R35)直接接地，所述三极管(Q37)的集电极与所述外部电流源(I)相连；所述三极管(Q38)的发射极通过所述电阻(R36)直接接地，集电极与所述输入差分放大器连接；所述三极管(Q39)的发射极通过所述电阻(R37)直接接地，集电极与所述直流负反馈放大器连接；所述三极管(Q310)的发射极通过所述电阻(R38)直接接地；所述三极管(Q311)的发射极通过所述电阻(R39)直接接地，所述三极管(Q310)的集电极和所述三极管(Q311)的集电极与所述放大电路的输出端连接。进一步地，所述输入差分放大器包括三极管(Q31)、三极管(Q32)、负载电阻(R31)、负载电阻(R32)、反馈电阻(R33)和反馈电阻(R34)；所述三极管(Q31)的基极和所述三极管(Q32)的基极与所述输入信号相连；所述三极管(Q31)的集电极通过所述负载电阻(R31)与电源相连，所述三极管(Q32)的集电极通过所述负载电阻(R32)与所述电源相连；所述三极管(Q31)的发射极通过所述反馈电阻(R33)与所述三极管(Q38)的集电极相连；所述三极管(Q32)的发射极通过所述反馈电阻(R34)与所述三极管(Q38)的集电极相连。进一步地，所述直流负反馈放大器包括三极管(Q33)、三极管(Q34)、所述负载电阻(R31)和所述负载电阻(R32)；所述三极管(Q33)的基极和所述三极管(Q34)的基极与所述直流反馈电路的输出端连接；所述三极管(Q33)的集电极通过所述负载电阻(R31)与所述电源相连；所述三极管(Q34 )的集电极通过所述负载电阻(R32 )与所述电源相连；所述三极管(Q33 )和所述三极管(Q34)的发射极与所述三极管(Q39)的集电极相连。进一步地，所述发射极跟随器包括三极管(Q35)和三极管(Q36)；所述三极管(Q35 )的基极与所述三极管(Q31)的集电极相连，所述三极管(Q36 )的基极与所述三极管(Q32 )的集电极相连，所述三极管(Q35 )和所述三极管(Q36 )的集电极与电源相连，所述三极管(Q35)和所述三极管(Q36)的发射极与所述放大电路的输入端连接。进一步地，所述放大电路包括若干三极管、若干电阻、电容(C41)和电容(C42)；所述三极管(Q41)和所述三极管(Q42)的基极与所述输入电路的输出端连接；所述三极管(Q41)的集电极通过所述电阻(Re I)与电源连接，所述三极管(Q42 )的集电极通过所述电阻(Rc2)与电源连接；所述三极管(Q41)的发射极通过所述电阻(Rel)和所述电阻(Re2)与所述三极管(Q42 )的发射极连接；并在所述电阻(Re I)和所述电阻(Re2 )上并联所述电容(C41)和所述电容(C42);所述三极管(Q45)、所述三极管(Q46)、所述三极管(Q47)、所述三极管(Q48)、所述电阻(R41)、所述电阻(R42)、所述电阻(R43)和所述电阻(R44)构成电流镜结构；所述三极管(Q43)和所述三极管(Q44)构成发射极跟随器。进一步地，所述电阻(ReI)和所述电阻(Rc2)是无源器件电阻。本技术的一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器的主通道是由一个输入电路、一个放大电路和一个输出电路组成，放大电路包括5个放大级。输入电路接收差分信号Vin+/Vin-，进放大后输出差分信号Vml+/Vml-。放大电路接收差分信号Vml+/Vml_，并放大输出差分信号Vm2+/Vm2-，五个放大级有足够的增益使Vm2+/Vm2-进入限幅状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，包括输入电路、放大电路、输出电路和直流负反馈电路；所述输入电路用于输入信号缓冲和电平位移；所述放大电路用于提供增益；所述放大电路的输入端与所述输入电路的输出端相连，所述放大电路的输出端分别与所述输出电路的输入端和所述直流负反馈电路的输入端连接；所述输出电路用于输出信号；所述直流负反馈电路用于消除直流失调，稳定所述放大电路的直流电平；所述直流负反馈电路的输入端与所述放大电路的输出端连接，所述直流负反馈电路的输出端与所述输入电路相连；其特征在于，所述直流负反馈电路包括第一放大器（A1）、第二放大器（A2）、第一电容（C21）、第二电容（C22）、第一电阻（R21）和第二电阻（R22）；其中，所述第一电容（C21）与所述第二电容（C22）是相同的，所述第一电阻（R21）和所述第二电阻（R22）是相同的；所述放大电路的输出端通过所述第一电阻（R21）和所述第二电阻（R22）与所述第一放大器（A1）的输入端连接；所述第一放大器（A1）的输出端分别与所述输入电路和所述第二放大器（A2）的输入端连接；所述第二放大器（A2）的输出端通过所述第一电容（C21）和所述第二电容（C22）与所述第一放大器（A1）的输入端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，包括输入电路、放大电路、输出电路和直流负反馈电路； 所述输入电路用于输入信号缓冲和电平位移； 所述放大电路用于提供增益；所述放大电路的输入端与所述输入电路的输出端相连，所述放大电路的输出端分别与所述输出电路的输入端和所述直流负反馈电路的输入端连接； 所述输出电路用于输出信号； 所述直流负反馈电路用于消除直流失调，稳定所述放大电路的直流电平；所述直流负反馈电路的输入端与所述放大电路的输出端连接，所述直流负反馈电路的输出端与所述输入电路相连； 其特征在于，所述直流负反馈电路包括第一放大器(Al)、第二放大器(A2)、第一电容(C21)、第二电容(C22)、第一电阻(R21)和第二电阻(R22);其中，所述第一电容(C21)与所述第二电容(C22)是相同的，所述第一电阻(R21)和所述第二电阻(R22)是相同的； 所述放大电路的输出端通过所述第一电阻(R21)和所述第二电阻(R22)与所述第一放大器(Al)的输入端连接；所述第一放大器(Al)的输出端分别与所述输入电路和所述第二放大器(A2)的输入端连接；所述第二放大器(A2)的输出端通过所述第一电容(C21)和所述第二电容(C22)与所 述第一放大器(Al)的输入端相连。2.如权利要求1所述的片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，其中，所述输入电路包括外部电流源、电流镜阵列、输入差分放大器、直流负反馈放大器和发射极跟随器。3.如权利要求2所述的片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，其中，所述电流镜阵列包括若干三极管和若干电阻； 所述三极管(Q37 )、所述三极管(Q38 )、所述三极管(Q39 )、所述三极管(Q310 )和所述三极管(Q311)共基极；所述三极管(Q37)的发射极通过所述电阻(R35)直接接地，所述三极管(Q37)的集电极与所述外部电流源(I)相连；所述三极管(Q38)的发射极通过所述电阻(R36)直接接地，集电极与所述输入差分放大器连接；所述三极管(Q39)的发射极通过所述电阻(R37)直接接地，集电极与所述直流负反馈放大器连接；所述三极管(Q310)的发射极通过所述电阻(R38)直接接地；所述三极管(Q311)的发射极通过所述电阻(R39)直接接地，所述三极管(Q310)的集电极和所述三极管(Q311)的集电极与所述放大电路的输出端连接。4.如权利要求3所述的片上实现直流失调消除功能的限幅放大器，其中，所述输入差分放大器包括三极管(Q31)、三极管(Q32)、负载电阻(R31)、负载电阻(R32)、反馈电阻(R33)和反馈电阻(R34)； 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵思佳，王清鹏，王良坤，殷明，
申请(专利权)人：嘉兴禾润电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33