一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，包括调节共源共栅输入级、带反馈电压放大级和带深度反馈输出级，所述调节共源共栅输入级的输出端通过带反馈电压放大级进而与带深度反馈输出级的输入端连接。本发明专利技术通过采用调节共源共栅输入级、带深度负反馈输出级以及自偏置结构，实现电容驱动能力，在输入输出电容都较大时，仍可获得较大的带宽，且通过采用带反馈电压输出级，可以有效增大跨阻放大器的放大倍数，同时可以精确的控制跨阻放大器的跨阻放大器倍数。并且本发明专利技术通过采用自偏置结构可以节省一个带隙基准电路，可以有效的降低跨阻放大器的功耗，减小芯片面积。本发明专利技术可广泛应用于通信设备中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，高速、稳定、便携的电子设备已经成了时代的主流。而前置放大器作为通信系统的重要组成部分，其性能直接影响着整个通信系统的性能。在传统的电路设计中，人们通常习惯于将电压作为电路的信号变量，因此目前的电压信号处理电路也相对成熟。但随着通信技术的发展，电流型和电容型的微弱电信号在通信系统中也变得越来越常见，例如在光纤通信、人体通信中，通常采用电流耦合或电容耦合等信号耦合方式，所以必须将这类电流型或电容型的微弱电信号进行放大，并转变成电压信号，便于后续的电压信号处理电路进行处理。因此，因此研究具有低噪声、高增益、高带宽的前置放大器显得非常有必要。现今，在基于标准CMOS工艺的跨阻放大器已经取得了一定进展，但目前的研究主要集中于光纤通信中的跨阻放大器，虽然该类放大器能在输入电容为0.5pF左右的电容下工作在较高频率，但是这种放大器很难适应具有较高输入输出电容的通信系统，例如人体通信中的输入电容通常大于5pF，而且其功耗通常也较大，并不适用于移动通信设备。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能降低功耗，适应性较高的一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器。本专利技术所采取的技术方案是：一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，包括调节共源共栅输入级、带反馈电压放大级和带深度反馈输出级，所述调节共源共栅输入级的输出端通过带反馈电压放大级进而与带深度反馈输出级的输入端连接。作为本专利技术的进一步改进，所述调节共源共栅输入级包括第一电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第一电压放大器，所述第一NMOS管的漏极通过第一电阻连接至电源端，所述第一NMOS管的栅极连接至电源端，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接，所述第二NMOS管的源极分别与电流信号输入端、第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的栅极和第一电压放大器的输入端连接，所述第一电压放大器的输出端与第二NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的源极与地连接，所述第一NMOS管的漏极连接至带反馈电压放大级的输入端。作为本专利技术的进一步改进，所述调节共源共栅输入级包括第一电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一限流电阻、第二限流电阻、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管和第二PMOS管，所述第一NMOS管的漏极通过第一电阻连接至电源端，所述第一NMOS管的栅极连接至电源端，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接，所述第二NMOS管的源极分别与电流信号输入端、第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的栅极和第七NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的源极、第七NMOS管的源极、第八NMOS管的源极和第十NMOS管的源
极均与地连接，所述第二NMOS管的栅极与第九NMOS管的漏极连接，所述第一NMOS管的栅极分别与第六NMOS管的栅极、第二PMOS管的源极和第九NMOS管的栅极，所述第六NMOS管的漏极通过第一限流电阻连接至电源端，所述第九NMOS管的漏极通过第二限流电阻连接至电源端，所述第六NMOS管的漏极与第二PMOS管的栅极连接，所述第六NMOS管的源极与第七NMOS管的漏极连接，所述第九NMOS管的源极与第十NMOS管的漏极连接，所述第二PMOS管的漏极分别与第八NMOS管的漏极、第八NMOS管的栅极和第十NMOS管的栅极相连接，所述第一NMOS管的漏极连接至带反馈电压放大级的输入端。作为本专利技术的进一步改进，所述带反馈电压放大级包括第二电阻和第二电压放大器，所述调节共源共栅输入级的输出端连接至第二电压放大器的输入端，所述第二电压放大器的输入端通过第二电阻连接至第二电压放大器的输出端，所述第二电压放大器的输出端连接至带深度反馈输出级的输入端。作为本专利技术的进一步改进，所述带反馈电压放大级包括第二电阻、第三限流电阻、第四限流电阻、第五限流电阻、第十一NMOS管、第十二NMOS管和第十三NMOS管，所述调节共源共栅输入级的输出端通过第二电阻进而连接至第十三NMOS管的源极，所述调节共源共栅输入级的输出端连接至第十一NMOS管的栅极，所述第十一NMOS管的漏级和第十三NMOS管的漏极均连接至电源端，所述第十二NMOS管的漏极通过第四限流电阻连接至电源端，所述第十二NMOS管的漏极连接至第十三NMOS管的栅极，所述第十一NMOS管的源级通过第三限流电阻与地连接，所述第十一NMOS管的源级与第十二NMOS管的栅极连接，所述第十三NMOS管的源级通过第五限流电阻与地连接，
所述第十二NMOS管的源级与地连接，所述第十三NMOS管的源级与带深度反馈输出级的输入端连接。作为本专利技术的进一步改进，所述带深度反馈输出级包括第一PMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第三电压放大器，所述带反馈电压放大级的输出端连接至第四NMOS管的栅极，所述第一PMOS管的源极连接至电源端，所述第一PMOS管的栅极分别与第三电压放大器的输入端、第一PMOS管的漏极、第四NMOS管的漏极相连接，所述第四NMOS管的源极与第五NMOS管的漏极连接，所述第三电压放大器的输出端与第五NMOS管的栅极连接，所述第五NMOS管的源极与地连接。作为本专利技术的进一步改进，所述带深度反馈输出级包括第一PMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第十四NMOS管和第六限流电阻，所述带反馈电压放大级的输出端连接至第四NMOS管的栅极，所述第三PMOS管的源级、第四PMOS管的源级和第一PMOS管的源级均与电源端连接，所述第三PMOS管的栅极分别与第一PMOS管的栅极、第一PMOS管的漏极和第四NMOS管的漏极连接，所述第三PMOS管的漏极通过第六限流电阻与地连接，所述第三PMOS管的漏极与第十四NMOS管的栅极连接，所述第四PMOS管的栅极分别与第四PMOS管的漏极、第十四NMOS管的漏极和第五NMOS管的栅极相连接，所述第四NMOS管的源极与第五NMOS管的漏极连接，所述第十四NMOS管的源极和第五NMOS管的源极均与地连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器通过采用调节共源共栅输入级、带深度负反馈输出级以及自偏置结构，实现电容驱动能力，在输入输出
电容都较大时，仍可获得较大的带宽，且通过采用带反馈电压输出级，可以有效增大跨阻放大器的放大倍数，同时可以精确的控制跨阻放大器的跨阻放大器倍数。并且本专利技术通过采用自偏置结构可以节省一个带隙基准电路，可以有效的降低跨阻放大器的功耗，减小芯片面积。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1为本专利技术的电路原理图；图2为本专利技术的调节共源共栅输入级的另一实施例的电路原理图；图3为本专利技术的带反馈电压放大级的另一实施例的电路原理图；图4为本专利技术的带深度负反馈的另一实施例的电路原理图。具体实施方式参考图1，本专利技术一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，包括调节共源共栅输入级1、带反馈电压放大级2和带深度反馈输出级3，所述调节共源共栅输入级1的输出端通过带反馈电压放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，其特征在于：包括调节共源共栅输入级、带反馈电压放大级和带深度反馈输出级，所述调节共源共栅输入级的输出端通过带反馈电压放大级进而与带深度反馈输出级的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，其特征在于：包括调节共源共栅输入级、带反馈电压放大级和带深度反馈输出级，所述调节共源共栅输入级的输出端通过带反馈电压放大级进而与带深度反馈输出级的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，其特征在于：所述调节共源共栅输入级包括第一电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第一电压放大器，所述第一NMOS管的漏极通过第一电阻连接至电源端，所述第一NMOS管的栅极连接至电源端，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接，所述第二NMOS管的源极分别与电流信号输入端、第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的栅极和第一电压放大器的输入端连接，所述第一电压放大器的输出端与第二NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的源极与地连接，所述第一NMOS管的漏极连接至带反馈电压放大级的输入端。3.根据权利要求1所述的一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，其特征在于：所述调节共源共栅输入级包括第一电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一限流电阻、第二限流电阻、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管和第二PMOS管，所述第一NMOS管的漏极通过第一电阻连接至电源端，所述第一NMOS管的栅极连接至电源端，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接，所述第二NMOS管的源极分别与电流信号输入端、第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的栅极和第七NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的源极、第七NMOS管的源极、第八NMOS管的源极和第十NMOS管的源极均与地连接，所述第二NMOS管的栅极与第九NMOS管的漏极连接，所述第一NMOS管的栅极分别与第六NMOS管的栅极、第二PMOS管的源极和第九NMOS管的栅极，所述第六NMOS管的漏极通过第一限流电阻连接至电源端，所述第九NMOS管的漏极通过第二限流电阻连接至电源端，所述第六NMOS管的漏极与第二PMOS管的栅极连接，所述第六NMOS管的源极与第七NMOS管的漏极连接，所述第九NMOS管的源极与第十NMOS管的漏极连接，所述第二PMOS管的漏极分别与第八NMOS管的漏极、第八NMOS管的栅极和第十NMOS管的栅极相连接，所述第一NMOS管的漏极连接至带反馈电压放大级的输入端。4.根据权利要求1所述的一种高电容驱动低功耗CMOS跨阻放大器，其特征在于：所述带反馈电压放大级包括第二电阻和第二电压放大器，所述调节共源共栅输入级的输出端连接至第二电压放大器的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟平，吴朝晖，王静，赵明剑，李斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44