前置放大器及其中校准偏移电压的方法技术

本发明专利技术关于前置放大器及其中校准偏移电压的方法。其中该前置放大器，包含多个串联的放大电路，且串联的放大电路的至少其中之一包含差动对开关电路、比较器以及多个电流源。差动对开关电路具有差动输入端以及差动输出端。比较器用以比较差动输出端的电压，以输出比较信号。电流源根据比较信号各别且选择性地耦接于差动输出端其中之一，以调整差动输出端的电压。此外，一种前置放大器中校准偏移电压的方法也在此披露。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种接收器中之放大电路，且特别是涉及一种接收器中的前 置放大器及其中校准偏移电压的方法。
技术介绍
对于一般接收器中的前置放大器而言，其通常由数级串联的放大电路所 组成，藉以将输入信号依序放大。具体地来说，通常先将小信号的差动信号 输入至前置放大器中，然后依序通过其中串联的放大电路将其放大，进而成 为大信号的差动信号，以供后续电路来使用。然而，在前置放大器中，每一级的放大电路都具有或多或少的偏移电压 于其中，使得放大电路所输出而放大的差动信号间会有不同的共同电压电 平。如此一来，由前置放大器所输出而放大的差动信号便可能具有工作周期(duty cycle)失真的问题，而且使用此前置放大器的接收器其偏差容忍度 (skew tolerance)也可能因jt匕减j氐。
技术实现思路
本专利技术的目的是在提供一种，藉 以改善放大之后输出的差动信号。依照本专利技术一实施例，提出一种前置放大器。此前置放大器包含多个串 联的放大电路，且串联的放大电路的至少其中之一包含一差动对开关电路、 一比较器以及多个电流源。差动对开关电路具有一对差动输入端以及一对差 动输出端。比较器用以比较差动输出端的电压，以输出一比较信号。电流源 根据比较信号各别且选择性地耦接于差动输出端其中之一，以调整差动输出 端的电压。依照本专利技术另 一实施例，提出 一种在前置放大器中校准偏移电压的方 法。此方法包含将在前置放大器中多个串联的放大电路的至少一者中一差 动对开关电路的一对差动输出端的电压相互比较，以输出一比较信号；以及根据比较信号将多个电流源各别且选择性地耦接于差动输出端其中之一 ，以 调整差动输出端的电压。根据本专利技术的
技术实现思路
，应用前述前置放大器及其中校准偏移电压的方 法可去除其中的偏移电压，使得前置放大器所输出的放大后的差动信号间具 有相同的共同电压电平，而且工作周期失真以及接收器的偏差容忍度减低的 问题也得以解决。附图说明图1示出了依照本专利技术实施例的一种前置放大器的示意图。 图2依照本专利技术实施例示出了一种如图l所示的放大电路中主要电路的 示意图。图3和图4示出了依照本专利技术实施例的一种在前置放大器中校准偏移电 压的方法的流程图。附图符号说明100前置放大器102放大电路200差动对开关电路202比较器204反相器210第一部分电流源212第二部分电流源300~318:步骤具体实施例方式图1示出了依照本专利技术实施例的一种前置放大器的示意图。前置放大器100包括数级(如N级)串联的放大电路102,其中每一放大电路102均可为 一电流才莫式逻辑(current mode logic, CML)电路。小差动信号VIP和VIN 输入至第l级的放大电路102中，且依序由串联的放大电路102进行放大。 接着，放大过后的差动信号VOP和VON再由第N级的放大电路102输出。 图2依照本专利技术实施例示出了一种如图l所示的放大电路中主要电路的示意图。在此值得注意的是，在图1所示的放大电路102中，至少其中的一者可包括如图2所示的电路。在一实施例中，如图2所示的电路包括在第1 级的放大电路102中，藉以校准其中的偏移电压。放大电路102包括一差动对开关电路200 (包括晶体管Ql、 Q2、 Q3和电 阻R1、 R2)、 一比较器202、数个电流源CS、 一第一开关P1、 一第二开关P2 以及一反相器204。差动对开关电路200具有一对差动输入端(即VII和VI2) 以及一对差动输出端(即Nl和N2)。第一开关Pl耦接于差动输出端Nl和N2 之间，并于开启时将差动输出端Nl和N2短路。第二开关P2耦接于差动输 入端VII和VI2之间，并于开启时将差动输入端VII和VI2短路。比较器202 用以比较差动输出端Nl和N2的电位，并因此输出一比较信号CMP—OUT。反 相器204则是用以接收比较信号CMP-OUT，以输出一反相信号IS。上述电流源CS区分为第一部分210以及第二部分212，其中各部分可 包括相同数目的电流源CS。此外，所有电流源CS可依据实际的情况设计成 均相同、部分相同或甚至互不相同的电流源。以下为了方便说明起见，假设 所有电流源均相同。对于第一部分210的电流源CS而言，在一启始状态下 可将所述电流源CS作设定，使其具有一半数目的电流源CS开启而耦接于差 动输出端N1，而另外一半数目的电流源CS则关闭。同样地，对于第二部分 212的电流源CS而言，在一启始状态下也可将所述电流源CS作设定，使其 具有一半数目的电流源CS开启而耦接于差动输出端N2，而另外一半数目的 电流源CS则关闭。其中，在一启始状态下，耦接于差动输出端Nl的电流源 CS数目，还可与耦接于差动输出端N2的电流源CS数目相同。上述电流源CS根据比较信号CMP_OUT各别且选择性地耦接于差动输出 端Nl和N2其中之一。亦即，第 一部分210的电流源CS根据比较信号CMP-0UT 各别且选^t奪性地耦接于差动输出端Nl,藉以调整差动输出端Nl的电压，而 第二部分212的电流源CS则是根据比较信号CMP—OUT各别且选择性地耦接 于差动输出端N2，藉以调整差动输出端N2的电压。然而，当第二部分212 的电流源CS其中数者根据反相信号IS (由比较信号CMP-0UT转换而得)与差 动输出端N2断路时，则第一部分210的电流源CS其中相同数者可根据比较 信号CMP-0UT耦接于差动输出端Nl;或者，当第二部分212的电流源CS其 中数者根据反相信号IS(由比较信号CMP_0UT转换而得)耦接于差动输出端 N2时，则第一部分210的电流源CS其中相同数者可根据比较信号CMP—OUT与差动输出端Nl断路。以下将以 一实施例来说明前置放大器中偏移电压校准的操作情形。首先，若第一开关Pl开启而使得差动输出端Nl和N2短路，则比较器202会 根据比较器202中本身所存在的自偏移(self-offset)电压输出比较信号 CMP-OUT。此时，第一部分210中相对应数目的电流源CS会根据比较信号 CMP—OUT,各别且选择性地耦接于差动输出端Nl,且第二部分212中相同数 目的电流源CS会根据反相信号IS，各别且选择性地与差动输出端N2断路， 藉以调整差动输出端Nl和N2的电压，并因而校准比较器202中本身所存在 的自偏移电压。接着，若第一开关Pl关闭而第二开关P2开启，使得差动输入端VI1和 VI2短路，则比较器202会根据差动输出端Nl和N2之间的偏移(offset)电 压输出比较信号CMP_0UT。此时，第一部分210中相对应数目的电流源CS 会再次根据比较信号CMP—OUT,各别且选择性地耦接于差动输出端Nl,且第 二部分212中相同数目的电流源CS会再次根据反相信号IS,各别且选择性 地与差动输出端N2断路，藉以再次调整差动输出端Nl和N2的电压，并因 而校准差动输出端Nl和N2之间的偏移电压。之后，当第一开关P1和第二开关P2均关闭时，则差动信号再分别由差 动输入端VII和VI2输入。此时，由于差动输出端Nl和N2的电位已由上述 的步骤进行校准，因此自差动输出端Nl和N2输出而放大的差动信号之间， 便不再具有偏移电压差。图3和图4示出了依照本专利技术实施例的一种在前置放大器中校准偏移电 压的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前置放大器，包含：　多个串联的放大电路，所述串联的放大电路的至少其中之一包含：　一差动对开关电路，具有一对差动输入端以及一对差动输出端；　一比较器，用以比较该对差动输出端的电压，以输出一比较信号；以及　多个电流源 ，根据该比较信号各别且选择性地耦接于该对差动输出端其中之一，以调整该对差动输出端的电压。

【技术特征摘要】
1.一种前置放大器，包含多个串联的放大电路，所述串联的放大电路的至少其中之一包含一差动对开关电路，具有一对差动输入端以及一对差动输出端；一比较器，用以比较该对差动输出端的电压，以输出一比较信号；以及多个电流源，根据该比较信号各别且选择性地耦接于该对差动输出端其中之一，以调整该对差动输出端的电压。2. 如权利要求1所述的前置放大器，还包含 一反相器，用以接收该比较信号，以输出一反相信号。3. 如权利要求2所述的前置放大器，其中当所述电流源其中数者根据该 反相信号与该对差动输出端其中一者断路时，所述电流源其中相同数者根据 该比较信号耦接于该对差动输出端其中另一者。4. 如权利要求2所述的前置放大器，其中当所述电流源其中数者根据该 反相信号耦接于该对差动输出端其中一者时，所述电流源其中相同数者根据 该比较信号与该对差动输出端其中另 一者断路。5. 如权利要求1所述的前置》文大器，还包含一第一开关，耦接于该对差动输出端之间，并于开启时将该对差动输出 端短^各。6. 如权利要求5所述的前置放大器，其中当该对差动输出端短路时，该 比较器根据该比较器中之一 自偏移电压输出该比较信号。7. 如权利要求6所述的前置放大器，其中所述电流源根据该比较信号各 别且选择性地耦接于该对差动输出端其中之一，以校准该比较器中的该自偏 移电压。8. 如权利要求1所述的前置放大器，还包含一第二开关，耦接于该对差动输入端之间，并于开启时将该对差动输入端短路。9. 如权利要求8所述的前置放大器，其中当该对差动输入端短路时，该 比较器根据该对差动输出端间的 一偏移电压输出该比较信号。10. 如权利要求9所述的前置放大器，其中所述电流源根据该比较信号 各别且选4奪性地耦接于该对差动输出端其中之一 ，以4交准该对差动输出端间的该偏移电压。11. 如权利要求1所述的前置放大器，其中所述电流源中耦接于该对差...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志豪，
申请(专利权)人：承景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]