一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路制造技术

一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路，该放大器的拐点频率是通过一个单一的交接点被调整到放大电路上去的。当频率低于拐点频率时，放大电路提供一个错误的电流，该电流会使互阻抗放大器的输出端变得无效，这样就不会产生任何输出。当频率大于拐点频率时，该拐点频率的设置元件基本上是短路的，会导致频变电压变为零。这使互阻抗放大器在没有信号衰减的情况下从电流转换成电压。该电路也确保了使用者在没有影响放大器整体运行时可以调节拐点频率。因此，该放大器可以连接到不同的输出电路上，可以按照不同的通信标准来操作。

【技术实现步骤摘要】
—种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路
:本专利技术涉及到互阻抗放大器和其他电路，体现了电流到电压的转换。更特别的是，本专利技术涉及的在电流到电压互阻抗放大器上用来排斥低频信号的电路和方法，来确保该信号来自臭味环境，比如，阳光干扰了光电二极管的操作，可以使其完全衰减。
技术介绍
:众所周知，对于光电二极管的使用可以作为数据传输的接收端也可以作为传感器。在典型的光电二极管应用中，由光电二极管接收的入射光被转化成电流。电流的大小由接收光的强度决定。光电二极管的输出电流常常转化成一个电压，该电压会被放大并与阈值电压相比较。该比较会导致译码过程将不同的光转化成不同的数据位，就好像在办公环境下的红外数据传输系统。在这种情况下光电二极管仅仅被用作一个传感器，该比较可能仅仅表明一个特定事件的发生(比如一个制造部分是通过装配线通过一个特定点的)。当试图利用光电二极管时可能会遇到各种困难，特别是环境光源会干扰来自于信号源的光信号。比如，在上述的办公环境下，在办公室里几种其他光源会提供干扰光源到红外系统中，包括太阳光、白炽灯光和荧光灯光。在大多数情况下，有必要滤除这些环境灯光。这些滤波器通常是高通或低通滤波器。而使用低通滤波器(来消除此信号源信号频率高的信号)相对比较简单，但就会有干扰的低频信号。其中一个最基本的解决方案包括如图1所示的低通滤波器。如上所述多个光电二极管配置，最好在同样的硅片上有电流转化成电压的电路作为光电二极管，通过使用分立元器件(如漏电流误差和噪声传感器)消除经常出现的问题图1电路包括光电二极管102 (作为电流源104和结电容106)，该二极管从光源108接收光信号，还有电阻110和112、电容114和放大器116。电阻110通过102将电流(Ipd)转换成电压，该电压经放大器116放大变成输出电压VTOT。该低通滤波器是由电阻112和电容114构成的，该滤波器的截止频率是由电阻112和电容114的值决定的。图1电路的固有缺陷是该电路的灵敏度低，所以电阻110的阻值要低。电阻110的阻值要低因为电阻110和电容106也要构成一个低通滤波器，如果提高110的阻值来提高灵敏度，可以采取措施来阻挡所需的信号。解决这些缺陷的一个尝试是用运算放大器(opamp)替换掉放大器116和电阻112，用来执行互阻抗函数。在这样一个电路中电阻和电容都是用同一种方式配置，如图1所示的电阻110和电容114，用于设置高通的频率。然而，该电路可能特别会受到噪声的影响是因为存在于电阻和电容的冲突。对于合适的性能，该电容器的值相对于光电二极管的电容值要大，电阻的阻值也必须要足够大来减少低频噪声。然而，如果两个值都大，就不可能有高的拐点频率了。另外，如果电阻值大而电容值小，电路的增益会减少、输入噪声变大，导致灵敏度的退化。解决这些缺陷的另一个尝试如图2所示，在图2中，来自光电二极管的输出电流是opamp202的反相输入端，并提供互阻抗函数。该电路的拐点频率由电阻204和214、电容206和216、电阻208和电阻210的比值决定。一个非反相积分器212耦合在opamp202的输出端(通过电阻204)在频率低于拐点频率时使202的输出电压(Vqut)变为零。对于正确的使用方法，电阻204和电容206的乘积应该与电阻214和电容216的乘积相等。在低于拐点频率时通过流经电阻208基于积分器212的电流从202到积分器212的回路反作用于Votit使其变为零。在高频段(即高于拐点频率)，电容206和216之间发生短路使积分器212关闭。虽然这个电路提供相对高灵敏的输出信号，改变拐点频率会很难实现，因为至少两个元件需要改变。如，如果电容206和216有固定的值，电阻204和214必须调整来改变拐点频率。鉴于上述，最好提供互阻抗放大电路，其中拐点频率可以通过单个电路元件或放大电路的单一接口进行调整。该电路抵制低频信号只允许高频信号通过从而提高灵敏度。另外最好提供可以调整互阻抗放大电路的拐点频率的方法，该方法要使放大电路和外部电路之间的影响最小。
技术实现思路
:因此本专利技术的目的是提供互阻抗放大电路，其中拐点频率可以通过单个电路元件或放大电路的单一接口进行调整。该电路抵制低频信号只允许高频信号通过，从而提高灵敏度。另一个目的是提供可以调整互阻抗放大电路的拐点频率的方法，该方法要使放大电路和外部电路之间的影响最小。本专利技术的技术解决方案:依照上述目的和本专利技术的其他目的，这里要提供一个互阻抗放大电路和方法，其中低频信号被抵制只允许高频信号通过，从而提高灵敏度。另外，本专利技术的放大器电路被配置，这样该电路的拐点频率可以很容易地调整。调整拐点频率只需要改变单个电路元件。另夕卜，该电路被设计，这样易变的电路元件耦合在放大电路和地之间，这样只有单一的接口需要改变来改变拐点频率。本专利技术的电路和方法利用单个电容来设置拐点频率。此外，先前的运算放大器被跨导放大器取代，该放大器类似于传统运算放大器的第一级。该跨导放大器提供一个输出电流，然而不是先前电路的输出电压，它的产生基于Vtot和Vbias的比较(预定的偏置电压)。对比专利文献:CN2293055Y光电耦合型交流多液位检测器96243031.5【附图说明】:本专利技术的上述目的和其他目的将在下面的描述和图中表现得更加明显，在这些图中:图1是传统电流-电压转换电路的示意图；图2是传统互阻抗放大器电路的示意图；图3是依照本专利技术的互阻抗放大器的示意图；图4是通信电路利用图3互阻抗放大器的示意块图；图5是图3和4的互阻抗放大器的电路原理图；图6是互阻抗放大器另一种体现的示意图；图7是互阻抗放大器另一种体现的原理图，包括图6的互阻抗放大电路；图8是跨导放大器另一种体现的示意图；图9是互阻抗放大器电路的拐点频率设置电路的另一种体现示意图。【具体实施方式】:互阻抗放大电路的专利技术原理如下所述。互阻抗放大电路提供，通过一个单一的接口，当放大电路通过高频信号能够改变拐点频率。另外，本专利技术的互阻抗放大电路运算时高频信号不受影响，因此应该提供一个高频率、宽宽带的高频信号。因此，该放大电路可以很容易地进行调节来确保这些电路耦合在多个输出电路进行不同的运算。如图3所示，互阻抗放大电路300是根据本专利技术的方式制造的。300包括互阻抗运算放大器302、跨导放大器304、单位增益缓冲器306、电阻308和310，拐点频率设置元件312如图3所示是一个单一的电容。交流耦合回路的形成从300到302，通过缓冲器306和电阻308再回到302。312耦合在304的输出端。光电二极管102或其他电流的产生装置通过302的反相输入端耦合在耦合回路上。302的正向输入端耦合在Vbias上，也耦合在跨导放大器304的反相输入端。302输出端耦合在304的正向输入端。该交流耦合回路的操作如下所示。304提供一个输出电流给基于302的输出电压Vott和Vbias比较的回路。在频率低于拐点频率时，该电流被312转换成频变电压。由此产生的电压通过缓冲器306被缓存，来驱动308提供一个修正电流给302。该修正电流迫使302的输出电压变回VBIAS。在频率高于拐点频率时，312相当于短路，这样频变电压变为零，这样就没有修正电流产生了。互阻抗放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路，其特征是：在频率高于拐点频率（来自于至少有效的沟道频率）时将电流转换成电压，该放大电路包括：耦合在输出端和输入端的互阻抗电路，该电路在输出端提供一个输出电压，并包括至少一个输入；耦合在输出端的互阻抗电路，该电路通过一个输出端提供一个输出电流用来比较输出电压和预先设定好的参考电压；一个拐点频率设定电路，来设定互阻抗放大器的拐点频率，在互阻抗电路的输出端该电路连接在放大电路的单一的接口点上；一个校正当前电路耦合在跨导电路的输出端和互阻抗电路的一个输入端之间，在频率低于一个拐点频率的情况下该电路提供一个校正电流来使互阻抗电路的输出端电压和参考电压相等。

【技术特征摘要】
1.一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路，其特征是:在频率高于拐点频率(来自于至少有效的沟道频率)时将电流转换成电压，该放大电路包括:耦合在输出端和输入端的互阻抗电路，该电路在输出端提供一个输出电压，并包括至少一个输入；耦合在输出端的互阻抗电路，该电路通过一个输出端提供一个输出电流用来比较输出电压和预先设定好的参考电压；一个拐点频率设定电路，来设定互阻抗放大器的拐点频率，在互阻抗电路的输出端该电路连接在放大电路的单一的接口点上；一个校正当前电路耦合在跨导电路的输出端和互阻抗电路的一个输入端之间，在频率低于一个拐点频率的情况下该电路提供一个校正电流来使互阻抗电路的输出端电压和参考电压相等。2.根据权利要求1所述的一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路，其特征是:其中拐点频率设定电路包括耦合在互阻抗放大器的一个单一结点和地之间；其中拐点频率设定电路包括一个耦合在放大器电路的单一交接点和地之间的二进制加权电容网络；上述电容网络包括:并联耦合在单一结点和地之间的多数电容、串联耦合在多数电容其中一个和地之间的开关，这个开关至少有一个；上述电容网络是由数字控制器控制的，来决定上述哪些开关是闭合的。3.根据权利要求1所述的一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交流耦合回路，其特征是:上述放大器电路还包括:耦合在输出端的第一个输出电路，该电路按照第一个协议处理输出电压；|禹合在输出端的第二个输出电路，该电路按照第二个协议处理输出电压；其中互阻抗放大电路包括:一个拥有耦合在输入端的反相端的运算放大器，一个耦合在参考电压上的非反相端，和一个1禹合在输出端的输出；一个并联I禹合在反相端和输出端之间的反馈电阻；其中互阻抗放大电路包括:一个耦合在输入端和输出端之间的单端增益级、一个并联耦合在单端增益级的反馈电阻；其中互阻抗放大电路还包括:一个耦合在跨导电路的虚拟放大器，虚拟放大器产生预定的参考电压。4.根据权利要求1所述的一种应用于电流电压互阻放大器及其它电路的交...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州贝克微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：