一种可变增益放大器制造技术

本发明专利技术实施例一种可变增益放大器。该可变增益放大器包括依次连接的第一自偏置晶体管负载和可调电阻负载、第一差分对管、第一电阻以及电流源组成的第一级放大电路，还包括第二差分对管、第二自偏置晶体管负载、第二电阻负载以及第三电阻负载组成的第二级放大电路。该可变增益放大器采用了两级放大电路的结构，实现了更高的增益，并简化了增益调节电路。

【技术实现步骤摘要】
一种可变增益放大器
本专利技术实施例涉及电子
，尤其涉及一种可变增益放大器。
技术介绍
余量放大器设置在多级结构的模数转换器(AnalogtoDigitalConvertor，简称：ADC)的各级之间，用于将上一级的余量信号放大，以方便下一级子ADC进行处理。余量放大器在很大程度上都影响着ADC的噪声、速度以及线性度等性能，并占用了ADC大部分的功耗。传统的余量放大器是由基于运算放大器的反馈结构实现的，为了满足ADC的速度和精度，以及自身反馈稳定性的要求，运算放大器的增益和带宽需要足够大，因此，功耗也大。另外，在集成电路深亚微米工艺下，由于器件本征增益和电源电压的降低，满足系统要求的运放实现起来越来越困难。
技术实现思路
本专利技术提供一种可变增益放大器，以实现更高的增益，并简化增益调节电路。第一方面，本专利技术实施例提供一种可变增益放大器，包括依次连接的第一自偏置晶体管负载和可调电阻负载、第一差分对管、第一电阻以及电流源；其中，所述第一自偏置晶体管负载为所述可变增益放大器的第一级输出提供共模电平，所述可调电阻负载用于接收控制信号，并基于所述控制信号调整所述可变增益放大器的增益；所述第一差分对管用于接收输入信号并对所述输入信号进行放大得到第一级输出的结果；所述第一电阻用于提高所述可变增益放大器的线性度；所述电流源用于提供所述可变增益放大器工作时的偏置电流。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一自偏置晶体管负载包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极连接，所述可调电阻负载的第三端连接在所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极之间，所述第一晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第一端连接，所述第一晶体管的源极与电源第一端连接，所述第二晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第二端连接，所述第二晶体管的源极与所述电源第一端连接；所述第一差分对管包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第一端连接，所述第三晶体管的源极与所述第一电阻的第一端连接，所述第三晶体管的栅极为第一信号输入端，所述第四晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第二端连接，所述第四晶体管的源极与所述第一电阻的第二端连接，所述第四晶体管的栅极为第二信号输入端；所述第一信号输入端和所述第二信号输入端用于接收所述输入信号，所述可调电阻负载的第一端和第二端用于提供第一级输出的结果；所述电流源包括栅极依次相连的第五晶体管、第六晶体管以及第七晶体管，所述第五晶体管的漏极连接外部偏置电流源，所述第五晶体管的源极接电源第二端，所述第六晶体管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第六晶体管的源极接电源第二端，所述第七晶体管的漏极与所述第一电阻的第二端连接，所述第七晶体管的源极接电源第二端。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一自偏置晶体管负载为P型金属氧化物半导体MOS晶体管负载；所述第一差分对管为N型金属氧化物半导体MOS差分对管；所述第五晶体管、所述第六晶体管及所述第七晶体管均为NMOS晶体管；所述电源第一端为电源正电压端，所述电源第二端为接地端或电源负电压端。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一自偏置晶体管负载为NMOS晶体管负载；所述第一差分对管为PMOS差分对管；所述第五晶体管、所述第六晶体管及所述第七晶体管均为PMOS晶体管；所述电源第二端为电源正电压端，所述电源第一端为接地端或电源负电压端。结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述可变增益放大器还包括第二差分对管、第二自偏置晶体管负载、第二电阻负载以及第三电阻负载；其中，所述第二差分对管包括第八晶体管以及第九晶体管，所述第八晶体管的栅极与所述第三晶体管的漏极连接，所述第八晶体管的漏极与所述第二电阻负载的第一端连接，所述第八晶体管的源极与所述电源第一端连接，所述第九晶体管的栅极与所述第四晶体管的漏极连接，所述第九晶体管的漏极与所述第三电阻负载的第二端连接，所述第九晶体管的源极与所述电源第一端连接；所述第八晶体管的栅极和所述第九晶体管的栅极用于接收所述第一级输出的结果；所述第二自偏置晶体管负载包括第十晶体管和第十一晶体管，所述第十晶体管的栅极与所述第十一晶体管的栅极连接，所述第十晶体管的漏极与所述第二电阻负载的第一端连接，所述第十晶体管的源极与所述电源第二端连接，所述第十一晶体管的漏极与所述第三电阻负载的第二端连接，所述第十一晶体管的源极与所述电源第二端连接；所述第二电阻负载的第二端与所述第三电阻负载的第一端连接，所述第二电阻负载的第二端和所述第三电阻负载的第一端均连接在所述第十晶体管的栅极与所述第十一晶体管的栅极之间，所述第二电阻负载的第一端和所述第三电阻负载的第二端提供第二级输出的结果。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，当所述电源第一端为电源正电压端，所述电源第二端为接地端或电源负电压端时，所述第二自偏置晶体管负载为NMOS晶体管负载，所述第二差分对管为PMOS差分对管。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，当所述电源第二端为电源正电压端，所述电源第一端为接地端或电源负电压端时，所述第二自偏置晶体管负载为PMOS晶体管负载，所述第二差分对管为NMOS差分对管。结合第一方面的第四种至第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第二电阻负载与所述第三电阻负载为阻值相同的固定电阻。结合第一方面至第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述可调电阻负载包括多个开关和多个电阻，所述多个开关中的每个开关接收所述控制信号中的一个控制位，并在所述控制位的作用下打开或关闭，以使能或去使能与该开关对应的电阻。结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述控制信号中的多个控制位是温度计码形式。本专利技术实施例提供的可变增益放大器，包括依次连接的第一自偏置晶体管负载和可调电阻负载、第一差分对管、第一电阻以及电流源组成的第一级放大电路，还包括第二差分对管、第二自偏置晶体管负载、第二电阻负载以及第三电阻负载组成的第二级放大电路。所述可变增益放大器采用了两级放大电路的结构，实现了更高的增益，并简化了增益调节电路。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术可变增益放大器实施例一的原理图；图2为本专利技术可变增益放大器中可调电阻负载的实现原理图；图3为本专利技术可变增益放大器实施例二的原理图；图4为本专利技术可变增益放大器实施例三的原理图；图5为本专利技术增益校准方法实施例一的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变增益放大器，其特征在于，包括依次连接的第一自偏置晶体管负载和可调电阻负载、第一差分对管、第一电阻以及电流源；其中，所述第一自偏置晶体管负载为所述可变增益放大器的第一级输出提供共模电平，所述可调电阻负载用于接收控制信号，并基于所述控制信号调整所述可变增益放大器的增益；所述第一差分对管用于接收输入信号并对所述输入信号进行放大得到第一级输出的结果；所述第一电阻用于提高所述可变增益放大器的线性度；所述电流源用于提供所述可变增益放大器工作时的偏置电流。

【技术特征摘要】
1.一种可变增益放大器，其特征在于，包括依次连接的第一自偏置晶体管负载和可调电阻负载、第一差分对管、第一电阻以及电流源；其中，所述第一自偏置晶体管负载为所述可变增益放大器的第一级输出提供共模电平，所述可调电阻负载用于接收控制信号，并基于所述控制信号调整所述可变增益放大器的增益；所述第一差分对管用于接收输入信号并对所述输入信号进行放大得到第一级输出的结果；所述第一电阻用于提高所述可变增益放大器的线性度；所述电流源用于提供所述可变增益放大器工作时的偏置电流；所述第一自偏置晶体管负载包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极连接，所述可调电阻负载的第三端连接在所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极之间，所述第一晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第一端连接，所述第一晶体管的源极与电源第一端连接，所述第二晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第二端连接，所述第二晶体管的源极与所述电源第一端连接；所述第一差分对管包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第一端连接，所述第三晶体管的源极与所述第一电阻的第一端连接，所述第三晶体管的栅极为第一信号输入端，所述第四晶体管的漏极与所述可调电阻负载的第二端连接，所述第四晶体管的源极与所述第一电阻的第二端连接，所述第四晶体管的栅极为第二信号输入端；所述第一信号输入端和所述第二信号输入端用于接收所述输入信号，所述可调电阻负载的第一端和第二端用于提供第一级输出的结果；所述电流源包括栅极依次相连的第五晶体管、第六晶体管以及第七晶体管，所述第五晶体管的漏极连接外部偏置电流源，所述第五晶体管的源极接电源第二端，所述第六晶体管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第六晶体管的源极接电源第二端，所述第七晶体管的漏极与所述第一电阻的第二端连接，所述第七晶体管的源极接电源第二端。2.根据权利要求1所述的可变增益放大器，其特征在于，所述第一自偏置晶体管负载为P型金属氧化物半导体PMOS晶体管负载；所述第一差分对管为N型金属氧化物半导体NMOS差分对管；所述第五晶体管、所述第六晶体管及所述第七晶体管均为NMOS晶体管；所述电源第一端为电源正电压端，所述电源第二端为接地端或电源负电压端。3.根据权利要求1所述的可变增益放大器，其特征在于，所述第一自偏置晶体管负载为NMOS晶体管负载；所述第一差分对管为PMOS差分对管；所述第五晶体管、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷东明，李萌，高洋，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44