一种应用于跨阻放大器的增益控制电路及其控制方法技术

本发明专利技术提供的一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，包括第一电流控制结构、第二电流控制结构、增益控制信号模块、电阻R和输入端；第一电流控制结构连接增益控制信号模块，增益控制信号模块通过电阻R连接输入端和第二电流控制结构，第二电流控制结构连接输入端，输入端连接跨阻放大器。通过采用输入并联支路的方式实现，在增益变化时不影响跨阻放大器的线性度，但是在输入端会产生非线性，为了解决这个问题，在增益控制电路中使用电阻R，可以在调节增益的同时保持整体电路的较高线性度。增益的同时保持整体电路的较高线性度。增益的同时保持整体电路的较高线性度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于跨阻放大器的增益控制电路及其控制方法


[0001]本专利技术属于电子
，具体涉及一种应用于跨阻放大器的增益控制电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]在光通信领域内，跨阻放大器作为光接收机的核心模块，主要应用于光纤数据接收器的前端。在光接收机中，光检测器将光纤中传输过来的光信号转换为电信号，跨阻放大器则将来自光检测的电流信号转化为电压信号并进行放大。由于光接收机最终需要输出恒定的幅度传递给后续的数字电路，所以需要跨阻放大器能对不同强度光信号转换的电信号进行不同程度的放大。因此跨阻放大器的增益可调就尤为重要。
[0003]现有技术中的跨阻放大器的增益控制电路如图1所示，其通过改变反馈电阻R的大小实现增益的可调。但是现有技术中存在不足之处是反馈电阻R的大小影响跨阻放大器的线性度，所以当电阻R发生改变，跨阻放大器的线性度会发生改变。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种应用于跨阻放大器的增益控制电路及其控制方法，通过控制电路调节跨阻放大器的增益，同时不会影响跨阻放大器的线性度。并且在增益控制电路中使用电阻R，可以在调节增益的同时保持整体电路的较高线性度。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术提供一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，包括第一电流控制结构、第二电流控制结构、增益控制信号模块和输入端；第一电流控制结构连接增益控制信号模块，增益控制信号模块连接输入端和第二电流控制结构，第二电流控制结构连接输入端，输入端连接跨阻放大器；增益控制信号模块用于改变从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗，使输入电流被从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗和跨阻放大器的输入阻抗分流，第一电流控制结构和第二电流控制结构用于为增益控制信号模块提供直流偏置。
[0006]进一步地，应用于N型单端跨阻放大器的增益控制电路的增益控制信号模块包括增益控制信号输入端以及NPN管QN1A或NMOS管N1A；第一电流控制结构包括PMOS管P1A和PMOS管P2A；第二电流控制结构包括NMOS管N2A和NMOS管N3A；输入端同时连接跨阻放大器以及NMOS管N2A的漏极，NMOS管N2A的漏极连接NPN管QN1A的发射极或NMOS管的N1A的源极，增益控制信号输入端连接NPN管QN1A的基极或NMOS管N1A的栅极，PMOS管的P1A的漏极和栅极与PMOS管P2A的栅极相连，PMOS管P1A的漏极和栅极还连接NPN管QN1A的集电极或NMOS管N1A的漏极，PMOS管P1A的源极和PMOS管P2A的源极连接电源，PMOS管P2A的漏极连接NMOS管N3A的漏极，NMOS管N3A的漏极和栅极连接NMOS管N2A的栅极，NMOS管N2A的源极和NMOS管N3A的源极接地。
[0007]进一步地，应用于N型单端跨阻放大器的增益控制电路还包括电阻R,电阻R的一端
连接输入端和NMOS管N2A的漏极，电阻R的另一端连接NPN管QN1A的发射极或NMOS管的N1A的源极。
[0008]进一步地，应用于P型单端跨阻放大器的增益控制电路的增益控制信号模块包括增益控制信号输入端以及PNP管QP1B或PMOS管P1B；第一电流控制结构包括PMOS管P2B和PMOS管P3B；第二电流控制结构包括NMOS管N2B和NMOS管N3B；输入端同时连接跨阻放大器以及PMOS管P2B的漏极，PMOS管P2B的漏极连接PNP管QP1B的发射极或PMOS管P1B的源极，增益控制信号输入端连接PNP管QP1B的基极或PMOS管P1B的栅极，PNP管QP1B的集电极或PMOS管P1B的漏极连接NMOS管N2B的漏极和栅极，NMOS管的N2B的漏极和栅极与NMOS管N3B的栅极相连，NMOS管N2B的源极和NMOS管N3B的源极接地，NMOS管N3B的漏极连接PMOS管P3B的漏极，PMOS管P3B的漏极和栅极连接PMOS管P2B的栅极，PMOS管P2B的源极和PMOS管P3B的源极连接电源。
[0009]进一步地，应用于P型单端跨阻放大器的增益控制电路还包括电阻R, 电阻R的一端连接输入端和PMOS管P2B的漏极，电阻R的另一端连接PNP管QP1B的发射极或PMOS管P1B的源极。
[0010]进一步地，应用于N型差分跨阻放大器的增益控制电路，包括两个N型单端跨阻放大器的增益控制电路，两个N型单端跨阻放大器的增益控制电路的输入端分别连接差分跨阻放大器的输入正端和输入负端。
[0011]进一步地，应用于P型差分跨阻放大器的增益控制电路，包括P型单端跨阻放大器的增益控制电路，两个P型单端跨阻放大器的增益控制电路的输入端分别连接差分跨阻放大器的输入正端和输入负端。
[0012]进一步地，应用于N型跨阻放大器的增益控制电路的控制方法，包括：当增益控制信号很小时，此时NPN管QN1A或NMOS管N1A不导通，第一、二电流控制结构不工作，此时从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗非常大，电流全部流过跨阻放大器，不流过增益控制电路，此时整体电路得到的增益最大；随着增益控制信号的增大，NPN管QN1A的集电极电流或NMOS管N1A的漏极电流开始增加，第一电流控制结构的PMOS管P1A管将流过的电流转化为栅极电压，接着根据PMOS管P1A和PMOS管P2A的电流比为1:n，PMOS管的P2A的漏极电流变成n倍PMOS管P1A的漏极电流， PMOS管P2A的漏极电流流进NMOS管N3A的漏极，NMOS管N3A再将电流转化为栅极电压，接着根据NMOS管N2A和NMOS管N3A的电流比为1:n，NMOS管N2A的漏极电流变成1/n倍NMOS管N3A的漏极电流，从而为NPN管QN1A或NMOS管N1A提供直流偏置；由于NPN管QN1A的集电极电流或NMOS管N1A的漏极电流逐渐增加，从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗逐渐变小，此时输入电流将分流到增益控制电路的输入电阻和跨阻放大器的输入电阻；由于输入信号部分电流流入增益控制电路，使得跨阻放大器的增益变小；当NPN管QN1A处于放大区或NMOS管N1A处于饱和区时，从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗最小，此时增益控制电路分到的输入电流最大，跨阻放大器的增益最小。
[0013]进一步地，应用于P型跨阻放大器的增益控制电路的控制方法，包括：包括：当增益控制信号大于输入电压加晶体管导通电压时，此时PNP管QP1B或PMOS管P1B不导通，第一、二电流控制结构不工作，此时从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗非常大，电流全部流过跨阻放大器，不流过增益控制电路，此时整体电路得到的增益最大；
随着增益控制信号的减小，PNP管QP1B的集电极电流或PMOS管P1B的漏极电流开始增加，第二电流控制结构的NMOS管N2B管将流过的电流转化为栅极电压，接着根据NMOS管N2B和NMOS管N3B的电流比为1:n，NMOS管N3B的漏极电流变成n倍NMOS管N2B的漏极电流，NMOS管N3B的漏极的电流从PMOS管P3B的漏极流出，PMOS管P3B再将电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：包括第一电流控制结构、第二电流控制结构和增益控制信号模块；第一电流控制结构连接增益控制信号模块，增益控制信号模块连接输入端和第二电流控制结构，第二电流控制结构连接输入端，输入端连接跨阻放大器；增益控制信号模块用于改变从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗，使输入电流被从输入端向增益控制电路端看进去的阻抗和跨阻放大器的输入阻抗分流，第一电流控制结构和第二电流控制结构用于为增益控制信号模块提供直流偏置。2.根据权利要求1所述的一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：增益控制信号模块包括增益控制信号输入端以及NPN管QN1A或NMOS管N1A；第一电流控制结构包括PMOS管P1A和PMOS管P2A；第二电流控制结构包括NMOS管N2A和NMOS管N3A；输入端同时连接跨阻放大器以及NMOS管N2A的漏极，NMOS管N2A的漏极连接NPN管QN1A的发射极或NMOS管的N1A的源极，增益控制信号输入端连接NPN管QN1A的基极或NMOS管N1A的栅极，PMOS管的P1A的漏极和栅极与PMOS管P2A的栅极相连，PMOS管P1A的漏极和栅极还连接NPN管QN1A的集电极或NMOS管N1A的漏极，PMOS管P1A的源极和PMOS管P2A的源极连接电源，PMOS管P2A的漏极连接NMOS管N3A的漏极，NMOS管N3A的漏极和栅极连接NMOS管N2A的栅极，NMOS管N2A的源极和NMOS管N3A的源极接地。3.根据权利要求2所述的一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：还包括电阻R,电阻R的一端连接输入端和NMOS管N2A的漏极，电阻R的另一端连接NPN管QN1A的发射极或NMOS管的N1A的源极。4.根据权利要求1所述的一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：增益控制信号模块包括增益控制信号输入端以及PNP管QP1B或PMOS管P1B；第一电流控制结构包括PMOS管P2B和PMOS管P3B；第二电流控制结构包括NMOS管N2B和NMOS管N3B；输入端同时连接跨阻放大器以及PMOS管P2B的漏极，PMOS管P2B的漏极连接PNP管QP1B的发射极或PMOS管P1B的源极，增益控制信号输入端连接PNP管QP1B的基极或PMOS管P1B的栅极，PNP管QP1B的集电极或PMOS管P1B的漏极连接NMOS管N2B的漏极和栅极，NMOS管的N2B的漏极和栅极与NMOS管N3B的栅极相连，NMOS管N2B的源极和NMOS管N3B的源极接地，NMOS管N3B的漏极连接PMOS管P3B的漏极，PMOS管P3B的漏极和栅极连接PMOS管P2B的栅极，PMOS管P2B的源极和PMOS管P3B的源极连接电源。5.根据权利要求4所述的一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：还包括电阻R, 电阻R的一端连接输入端和PMOS管P2B的漏极，电阻R的另一端连接PNP管QP1B的发射极或PMOS管P1B的源极。6.一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：包括两个如权利要求2所述的增益控制电路，两个如权利要求2所述的增益控制电路的输入端分别连接差分跨阻放大器的输入正端和输入负端。7.一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：包括两个如权利要求3所述的增益控制电路，两个如权利要求3所述的增益控制电路的输入端分别连接差分跨阻放大器的输入正端和输入负端。8.一种应用于跨阻放大器的增益控制电路，其特征在于：包括两个如权利要求3所述的增益控制电路，两个如权利要求4所述的增益控制电路的输入端分别连接差分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李壤中，汪晓东，
申请(专利权)人：中晟微电子南京有限公司，
类型：发明
国别省市：