專利名稱：可變增益放大器及濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變增益放大器及濾波電路，更詳細(xì)地說，涉及一種一輸入多輸出的可變增益放大器及包括它的濾波電路。


圖10為一方框圖，示出了現(xiàn)有的可調(diào)節(jié)零點(diǎn)位置的雙二次GMC濾波器的結(jié)構(gòu)。圖10中所示的雙二次GMC濾波器，包括跨導(dǎo)71、72；電容器73、74；放大器75、76。放大器75、76為用以調(diào)節(jié)零點(diǎn)位置的放大器。放大器75不放大輸入信號Vin(×1倍)而是原樣地將它輸出給跨導(dǎo)71。放大器76將輸入信號Vin放大A倍，然后將它輸給跨導(dǎo)72。若設(shè)電容器73、74的電容為C1、C2，濾波器的輸出為Vout，則圖10所示的GMC濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為VoutVin=gm(gm+sC1A)gm2+sC1gm+s2C2C1]]>這里，s為拉普拉斯變量，還有，濾波器的零點(diǎn)為gm/(C1×A)。
因此，可通過調(diào)節(jié)放大器76的增益A來調(diào)節(jié)濾波器的零點(diǎn)位置。
此外，這里說明的是產(chǎn)生一次零點(diǎn)時的情況。產(chǎn)生二次以上的零點(diǎn)時，圖10所示的雙二次GMC濾波器是串接的。
因要求圖10所示的GMC濾波器中所用的放大器75、76在濾波器的帶域內(nèi)具有理想特性即相移或者增益惡化很小，故工作必須是高速的。其結(jié)果是放大器75、76的功耗、電路面積趨于增大。
還有，濾波器的輸入信號Vin由放大器75、76分支后，被輸入到跨導(dǎo)71、72中。理想情況是，來自放大器75的信號和來自放大器76的信號的延遲時間差為0。若這些信號之間有延遲時間差，轉(zhuǎn)移函數(shù)就不會成為(數(shù)學(xué)式1)所示的形狀，而會偏離理想特性。特別是組延遲特性的偏離會很大。因圖10所示的放大器75和放大器76的增益不同，信號延遲時間就容易偏。結(jié)果是，濾波器的組延遲誤差容易變大。
本發(fā)明的另一個目的，在于提供可使組延遲誤差較小的濾波電路。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面所述，可變增益放大器包括輸入節(jié)點(diǎn)對、第一輸出節(jié)點(diǎn)對、電壓電流轉(zhuǎn)換器、多個第一電阻、第一電流源、第二電流源、第二輸出節(jié)點(diǎn)對、第三輸出節(jié)點(diǎn)對及開關(guān)電路。
輸入節(jié)點(diǎn)對接收差動信號；電壓電流變換器將對應(yīng)于輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間的電壓的差動電流輸出給第一輸出節(jié)點(diǎn)對；多個第一電阻在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)；第一電流源接在接收電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)和第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間；第二電流源接在電源節(jié)點(diǎn)和第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間；第二輸出節(jié)點(diǎn)對接收第一輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓；開關(guān)電路，將多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的一個互連節(jié)點(diǎn)與第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)連接起來；將多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的另一個互連節(jié)點(diǎn)與第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)連接起來。
在所述可變增益放大器中，加給輸入節(jié)點(diǎn)對的差動信號在規(guī)定的增益下(第一增益)被放大并從第二輸出節(jié)點(diǎn)對輸出；所述差動信號，還被對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中通過開關(guān)電路接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對上的一個互連節(jié)點(diǎn)和另一個互連節(jié)點(diǎn)之間的電阻值的增益(第二增益)放大，并從第三輸出節(jié)點(diǎn)對輸出。改變通過開關(guān)電路接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個互連節(jié)點(diǎn)和另一個互連節(jié)點(diǎn)，就能改變第二增益。這樣以來，所述可變增益放大器就兼具第一增益的放大器、和第二增益(可變)的放大器這兩個放大器的功能。結(jié)果，和分別設(shè)置第一增益的放大器、和第二增益的放大器的時候相比，可使電路面積減小。故而可使功耗減小。
還有，因第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓為多個第一電阻兩端的電壓，第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓為多個第一電阻的中間電壓，故第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的相位和第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的相位一致。結(jié)果，和分別設(shè)置第一增益的放大器、和第二增益的放大器的時候相比，從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差變小。
最好是，所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括第一晶體管、第二晶體管、第三電流源、第四電流源及第二電阻。
第一晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)與接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓；第二晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個電壓；第三電流源在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第一晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給第一晶體管；第四電流源在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第二晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給第二晶體管；第二電阻接在第一晶體管的源極功能端子和第二晶體管的源極功能端子之間。
這里，在第一及第二晶體管為MOS晶體管的時候，柵極功能端子相當(dāng)于柵極；在第一及第二晶體管為雙極型晶體管的時候，柵極功能端子相當(dāng)于基極。在第一及第二晶體管為MOS晶體管的時候，漏極功能端子相當(dāng)于漏極；在第一及第二晶體管為雙極型晶體管的時候，漏極功能端子相當(dāng)于集電極。在第一及第二晶體管為MOS晶體管的時候，源極功能端子相當(dāng)于源極；在第一及第二晶體管為雙極型晶體管的時候，源極功能端子相當(dāng)于發(fā)射極。在下述部分中，柵極功能端子、漏極功能端子及源極功能端子的意思和這里所述是一樣的。
在所述可變增益放大器中，電壓電流轉(zhuǎn)換器的輸出電流/輸入電壓之比由第二電阻決定。來自電壓電流轉(zhuǎn)換器的輸出電流又被多個第一電阻變換為電壓。這樣以來，輸入節(jié)點(diǎn)對和第二輸出節(jié)點(diǎn)對之間的增益(第一增益)就大致由第一電阻和第二電阻之比決定。所述差動信號，還被對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中通過開關(guān)電路接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對上的一個互連節(jié)點(diǎn)和另一個互連節(jié)點(diǎn)之間的電阻值與第二電阻的電阻值之比的增益(第二增益)放大，并從第三輸出節(jié)點(diǎn)對輸出。結(jié)果，就不需要用以調(diào)整增益的特別電路了。故而可使電路規(guī)模變小。
最好是，所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管及第四晶體管。
第一晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓；第二晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓；第三晶體管，在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第一晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓；第四晶體管，在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第二晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓。
在所述可變增益放大器中，能發(fā)揮出電壓電流轉(zhuǎn)換器所具有的優(yōu)良的線形性這樣的優(yōu)點(diǎn)。這樣以來，就能擁有很大的動態(tài)范圍，即使是大振幅信號也能處理得很好。還有，可通過改變加給第三及第四晶體管的柵極功能端子的偏壓值來改變可變增益放大器的增益。
最好是，所述開關(guān)電路包括多個第一開關(guān)元件。多個第一開關(guān)元件對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)而設(shè)。多個第一開關(guān)元件中的每一個開關(guān)元件，各自把所對應(yīng)的互連節(jié)點(diǎn)和第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)或者另一個節(jié)點(diǎn)連接/非連接起來。
在所述可變增益放大器中，對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中應(yīng)該接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)上的那一互連節(jié)點(diǎn)的第一開關(guān)元件接通，該一個互連節(jié)點(diǎn)和第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)就連接起來；對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中應(yīng)該接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)上的那另一互連節(jié)點(diǎn)的第一開關(guān)元件接通，該另一個互連節(jié)點(diǎn)就和第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)連接起來。
最好是，所述可變增益放大器還包括第二開關(guān)元件、第三開關(guān)元件。第二開關(guān)元件以導(dǎo)通狀態(tài)接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間。第三開關(guān)元件以導(dǎo)通狀態(tài)接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間。
在所述可變增益放大器中，因設(shè)了第二開關(guān)元件和第三開關(guān)元件，故可使第二輸出節(jié)點(diǎn)對的負(fù)載和第三輸出節(jié)點(diǎn)對的負(fù)載之差減小。這樣以來，可進(jìn)一步減小從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差。
最好是，可變增益放大器進(jìn)一步包括第一電容器和第二電容器。第一電容器接在第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間；第二電容器接在第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間。
最好是，可變增益放大器進(jìn)一步包括第一電容器和第二電容器。第一電容器接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間；第二電容器接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間。
在所述可變增益放大器中，因設(shè)了第一電容器和第二電容器，故可使接在第二輸出節(jié)點(diǎn)對上的作為負(fù)載的電容量和接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對上的作為負(fù)載的電容量之差減小。這樣以來，就能進(jìn)一步減小從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述，濾波電路為一包括多個跨導(dǎo)和多個電容器的GMC濾波電路。多個電容器對應(yīng)于多個跨導(dǎo)而設(shè)。多個電容器中的每一個電容器，皆接在所對應(yīng)的跨導(dǎo)的輸出節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間。所述濾波電路，還包括所述可變增益放大器。所述多個跨導(dǎo)，包括第一跨導(dǎo)和第二跨導(dǎo)。第一跨導(dǎo)由其輸入接收所述可變增益放大器的第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓；第二跨導(dǎo)由其輸入接收所述可變增益放大器的第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓。
在所述濾波電路中，因所述可變增益放大器作用以調(diào)節(jié)零點(diǎn)位置的放大器用，故和現(xiàn)有的濾波電路相比，可使電路面積減小。
還有，在所述可變增益放大器中，從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差小。因此，可將濾波器的特性惡化、特別是組延遲惡化抑制在很小的水平上。
最好是，所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)接收供給所述濾波電路的差動輸入信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)接收供給所述濾波電路的差動輸入信號中的另一個信號。
最好是，所述多個跨導(dǎo)包括第三跨導(dǎo)；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)接收第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)接收第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的另一個信號。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面所述，可變增益放大器，包括輸入節(jié)點(diǎn)對、第一輸出節(jié)點(diǎn)對、電壓電流轉(zhuǎn)換器、多個第一電阻、第一電流源、第二電流源、第二輸出節(jié)點(diǎn)對、多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對及多個開關(guān)電路。
輸入節(jié)點(diǎn)對接收差動信號；電壓電流轉(zhuǎn)換器，將對應(yīng)于輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間的電壓的差動電流輸出給第一輸出節(jié)點(diǎn)對；多個第一電阻在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)；第一電流源接在接收電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)和第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間；第二電流源接在電源節(jié)點(diǎn)和第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間；第二輸出節(jié)點(diǎn)對接收第一輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓；多個開關(guān)電路對應(yīng)于多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對而設(shè)。多個開關(guān)電路中的每一個開關(guān)電路，把所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的一個互連節(jié)點(diǎn)連接起來，把所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的另一個互連節(jié)點(diǎn)連接起來。
在所述可變增益放大器中，加給輸入節(jié)點(diǎn)對的差動信號在規(guī)定的增益下(第一增益)被放大并從第二輸出節(jié)點(diǎn)對輸出。所述差動信號，還被對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中通過該開關(guān)電路接在對應(yīng)于各個開關(guān)電路的第三輸出節(jié)點(diǎn)對上的一個互連節(jié)點(diǎn)和另一個互連節(jié)點(diǎn)之間的電阻值的增益(第二增益)放大，并從對應(yīng)于該開關(guān)電路的第三輸出節(jié)點(diǎn)對輸出。改變通過各個開關(guān)電路接在所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個互連節(jié)點(diǎn)及/或另一個互連節(jié)點(diǎn)，就可改變第二增益。這樣，所述可變增益放大器就兼具第一增益的放大器、和第二增益(可變)的放大器這兩個放大器的功能。結(jié)果，和分別設(shè)置第一增益的放大器、和第二增益的多個放大器的時候相比，可使電路面積減小。故而可使功耗減小。
還有，因第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓為多個第一電阻兩端的電壓，多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓為多個第一電阻的中間電壓，故第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的相位和多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的相位一致。結(jié)果，和分別設(shè)置第一增益的放大器、和第二增益的多個放大器的時候相比，從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲和從輸入節(jié)點(diǎn)對到多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的每一個輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差變小。
最好是，所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括第一晶體管、第二晶體管、第三電流源、第四電流源及第二電阻。
第一晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓；第二晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓；第三電流源，在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第一晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給第一晶體管；第四電流源，在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第二晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給第二晶體管；第二電阻接在第一晶體管的源極功能端子和第二晶體管的源極功能端子之間。
最好是，所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管及第四晶體管。
第一晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)與接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓；第二晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓；第三晶體管，接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第一晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓；第四晶體管，在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間與第二晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓。
最好是，所述多個開關(guān)電路中的每一個開關(guān)電路，包括多個第一開關(guān)元件。多個第一開關(guān)元件對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)而設(shè)。多個第一開關(guān)元件中的每一個開關(guān)元件，把所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)或者另一個節(jié)點(diǎn)與所對應(yīng)的互連節(jié)點(diǎn)連接/非連接起來。
在所述可變增益放大器中的每一個開關(guān)電路中，對應(yīng)于多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中應(yīng)該接在對應(yīng)于該開關(guān)電路的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)的一互連節(jié)點(diǎn)的第一開關(guān)元件導(dǎo)通，該一互連節(jié)點(diǎn)和該第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)就連接起來；對應(yīng)于應(yīng)該接在所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)的另一互連節(jié)點(diǎn)的第一開關(guān)元件導(dǎo)通，該另一互連節(jié)點(diǎn)和所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一節(jié)點(diǎn)就連接起來。
最好是，所述可變增益放大器，還包括第二開關(guān)元件和第三開關(guān)元件。第二開關(guān)元件以導(dǎo)通狀態(tài)接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間；第三開關(guān)元件以導(dǎo)通狀態(tài)接在第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間。
在所述可變增益放大器中，因設(shè)了第二開關(guān)元件和第三開關(guān)元件，故可使第二輸出節(jié)點(diǎn)對的負(fù)載和多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的每一個第三輸出節(jié)點(diǎn)對的負(fù)載之差減小。這樣以來，可進(jìn)一步減小從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的每一個第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差。
最好是，所述可變增益放大器中，還包括第一電容器和第二電容器。第一電容器接在第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間；第二電容器接在第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間。
最好是，所述可變增益放大器中，還包括多個第一電容器和多個第二電容器。多個第一電容器對應(yīng)于多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)而設(shè)；多個第二電容器對應(yīng)于多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)而設(shè)；多個第一電容器中的每一個電容器，接在所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間；多個第二電容器中的每一個電容器，接在所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間。
在所述可變增益放大器中，因設(shè)了第一電容器和第二電容器，故可使接在第二輸出節(jié)點(diǎn)對上的作為負(fù)載的電容量和接在第三輸出節(jié)點(diǎn)對上的作為負(fù)載的電容量之差減小。這樣以來，就能進(jìn)一步減小從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面所述，濾波電路為一包括多個跨導(dǎo)及多個電容器的GMC濾波電路。多個電容器對應(yīng)于多個跨導(dǎo)而設(shè)。多個電容器中的每一個電容器，分別接在所對應(yīng)的跨導(dǎo)的輸出節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間。所述濾波電路中還包括所述可變增益放大器。多個跨導(dǎo)包括第一跨導(dǎo)和多個第二跨導(dǎo)。第一跨導(dǎo)由其輸入接收所述可變增益放大器的第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓；多個第二跨導(dǎo)接收與所述可變增益放大器中的多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對相對應(yīng)。多個第二跨導(dǎo)中的每一個跨導(dǎo)，分別由它的輸入接收所述可變增益放大器中的多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中所對應(yīng)的那一第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓。
在所述濾波電路中，因所述可變增益放大器作用以調(diào)節(jié)零點(diǎn)位置的放大器用，故和現(xiàn)有的濾波電路相比，可使電路面積減小。
還有，在所述可變增益放大器中，因從輸入節(jié)點(diǎn)對到第二輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對到多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的每一個第三輸出節(jié)點(diǎn)對的通路的信號延遲之差小。因此，可將濾波器的特性惡化、特別是組延遲惡化抑制在很小的水平上。
最好是，所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)，接收供向所述濾波電路的差動輸入信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)，接收供向所述濾波電路的差動輸入信號中的另一個信號。
最好是，所述多個跨導(dǎo)包括第三跨導(dǎo)；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)，接收第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)，接收第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的另一個信號。
圖2示出了圖1中所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器的一個例子。
圖3示出了圖1中所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器的另一個例子。
圖4為表示包括圖1所示的可變增益放大器的雙二次GMC濾波器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5為表示第2個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6為表示使信號延遲差進(jìn)一步變小的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7為表示第3個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8為表示包括圖7所示的可變增益放大器的梯子形GMC濾波器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9為表示包括圖1及圖7所示的可變增益放大器的GMC濾波器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10為表示現(xiàn)有的雙二次GMC濾波器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
(第1個實(shí)施例)-可變增益放大器的結(jié)構(gòu)-第1個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1所示的可變增益放大器為一輸入-二輸出的的放大器。該可變增益放大器為差動結(jié)構(gòu)，輸出入都有正負(fù)信號。圖1所示的可變增益放大器，包括電壓電流轉(zhuǎn)換器100；電流源3、5；電阻8～14；開關(guān)元件SW1～SW6；輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)；輸出節(jié)點(diǎn)對(N01、N02)；(N11、N12)；(N21、N22)。
輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)中被輸入了差動輸入信號(Vin+，Vin-)。
電壓電流轉(zhuǎn)換器100，將對應(yīng)于輸入節(jié)點(diǎn)N3和輸入節(jié)點(diǎn)N4間的電壓的差動電流輸出給輸出節(jié)點(diǎn)對(N01、N02)。
電阻8～14在輸出節(jié)點(diǎn)N02和輸出節(jié)點(diǎn)N01之間串聯(lián)，電阻8～14的串聯(lián)電阻值為R2。
電流源3接在電源節(jié)點(diǎn)N1和輸出節(jié)點(diǎn)N02之間。電源節(jié)點(diǎn)N1接收電源電壓。電流源5接在電源節(jié)點(diǎn)N1和輸出節(jié)點(diǎn)N01之間。
輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)接收輸出節(jié)點(diǎn)對(N01、N02)的電壓；輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的電壓被作為差動輸出信號(V1+、V1-)輸出。
開關(guān)元件SW1接在電阻8、9的互連節(jié)點(diǎn)N101和輸出節(jié)點(diǎn)N22之間，響應(yīng)控制信號S1而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW2接在電阻9、10的互連節(jié)點(diǎn)N102和輸出節(jié)點(diǎn)N22之間，響應(yīng)控制信號S2而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW3接在電阻10，11的互連節(jié)點(diǎn)N103和輸出節(jié)點(diǎn)N22之間，響應(yīng)控制信號S3而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW4接在電阻11、12的互連節(jié)點(diǎn)N104和輸出節(jié)點(diǎn)N21之間，響應(yīng)控制信號S3而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW5，接在電阻12、13的互連節(jié)點(diǎn)N105和輸出節(jié)點(diǎn)N21之間，響應(yīng)控制信號S2而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW6，接在電阻13、14的互連節(jié)點(diǎn)N106和輸出節(jié)點(diǎn)N21之間，響應(yīng)控制信號S1而導(dǎo)通/截止。由開關(guān)元件SW1～SW6構(gòu)成開關(guān)電路。
輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的電壓作為差動輸出信號(V2+、V2-)輸出。
-可變增益放大器的工作情況-其次，說明結(jié)構(gòu)如上所述的可變增益放大器的工作情況。
輸?shù)捷斎牍?jié)點(diǎn)對(N3、N4)上的差動信號(Vin+、Vin-)在內(nèi)部電路中被放大，然后從輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)及(N21、N22)輸出來。
電壓電流轉(zhuǎn)換器100將加在輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)上的電壓(Vin+、Vin-)轉(zhuǎn)換為與其成正比的電流。該電流流向電阻列8～14，在這里又被從電流變換為電壓。
電路在這樣簡單的工作原理工作。結(jié)果是，加在電阻列8～14兩端的電壓V1，如下式所示。
V1＝(V1+)-(V1-)＝[(V1+)-(V1-)]×R2×GM…(式11)這里，GM為電壓電流轉(zhuǎn)換器100的電壓電流變換比，R2為電阻8～14的串聯(lián)電阻值。
若使R2×GM的值為1，(式11)就是一個表示增益為1的放大器的輸出入關(guān)系的式子。換句話說，從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的關(guān)系上來看，就成為增益為1的放大器。
輸出節(jié)點(diǎn)N21通過開關(guān)元件SW4～SW6接在互連節(jié)點(diǎn)N104～N106上。輸出節(jié)點(diǎn)N22通過開關(guān)元件SW1～SW3接在互連節(jié)點(diǎn)N101～N103上。開關(guān)元件(SW1、SW6)、(SW2、SW5)、(SW3、SW4)各自成對，且響應(yīng)控制信號S1～S3而導(dǎo)通/截止?？刂菩盘朣1～S3中的一個控制信號被激活，所對應(yīng)的兩個開關(guān)元件就導(dǎo)通。這樣以來，互連節(jié)點(diǎn)N104～N106中之一就和輸出節(jié)點(diǎn)N21相連，互連節(jié)點(diǎn)N101～N103中之一就和輸出節(jié)點(diǎn)N22相連。例如在控制信號S1激活，而控制信號S2、S3不激活的情況下，開關(guān)元件SW1、SW6導(dǎo)通，開關(guān)元件SW2～SW5截止。結(jié)果是，互連節(jié)點(diǎn)N106和輸出節(jié)點(diǎn)N21相連，互連節(jié)點(diǎn)N101和輸出節(jié)點(diǎn)N22相連?；ミB節(jié)點(diǎn)N102～N105和輸出節(jié)點(diǎn)N21、N22為非連接狀態(tài)。接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)上的互連節(jié)點(diǎn)的電壓就作為差動輸出信號(V2+、V2-)輸出。
在這樣的原理下，(V2+)-(V2-)＝[(V1+)-(V1-)]×R3/R2…(式12)這里，R3為接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)上的互連節(jié)點(diǎn)間的電阻值，它根據(jù)控制信號S1～S3中被激活的控制信號而變。例如，如上所述，在激活控制信號S1，而不激活控制信號S2、S3的情況下，互連節(jié)點(diǎn)N106、N101被接到輸出節(jié)點(diǎn)N21、N22上。因此，這時的R3的值就是互連節(jié)點(diǎn)N101和互連節(jié)點(diǎn)N106間的電阻9～13的串聯(lián)電阻值。
這里，若再讓R2×GM的值為1，則輸出節(jié)點(diǎn)(N21、N22)就成為增益為R3/R2(＝A)的放大器的輸出。而且，R3的值可以通過控制開關(guān)元件SW1～SW6的導(dǎo)通/截止來數(shù)字性地控制它。換句話說，輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)成為可數(shù)字性地改變增益A的可變增益放大器的輸出。
如上所述，圖1所示的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)非常簡單，而且，同時兼具增益為1倍的放大器和可數(shù)字性地控制增益的可變增益放大器的這兩個功能。
-電壓電流轉(zhuǎn)換器100的第一個例子-電壓電流轉(zhuǎn)換器100的一個例子如圖2所示。圖2所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100，包括N溝道MOS晶體管1、2；電流源4、6；及電阻7。
N溝道MOS晶體管1及電流源4在輸出節(jié)點(diǎn)N02和接地節(jié)點(diǎn)2之間串聯(lián)。接地節(jié)點(diǎn)2接收接地電壓。施給輸入節(jié)點(diǎn)N3的信號(Vin+)加在N溝道MOS晶體管1的柵極上。電流源4將偏壓電流供給N溝道MOS晶體管1。
N溝道MOS晶體管2及電流源6在輸出節(jié)點(diǎn)N01和接地節(jié)點(diǎn)N2之間串聯(lián)。施給輸入節(jié)點(diǎn)N4的信號(Vin-)加在N溝道MOS晶體管2的柵極上。電流源6將偏壓電流供給N溝道MOS晶體管2。
電阻7接在N溝道MOS晶體管1的源極和N溝道MOS晶體管2的源極之間。電阻7的電阻值為R1。
N溝道MOS晶體管1、2起源極跟隨器的作用，加在輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)上的電壓(Vin+、Vin-)原樣加在電阻7的兩端。加在電阻7的兩端的電壓由電阻7的電阻值R1變換為電流，通過N溝道MOS晶體管1、2而被從輸出節(jié)點(diǎn)對(N01、N02)輸出。電流電壓變換比GM如下式所示。
GM＝1/(R1+2/gm)…(式13)這里，gm為N溝道MOS晶體管1、2的gm值。
因此，加在電阻列8～14兩端的電壓V1為V1＝(V1+)-(V1-)＝[(Vin+)-(Vin-)]×R2/(R1+2/gm)…(式14)這里，R1為電阻7的電阻值；R2為電阻8～14的串聯(lián)電阻值。若使R2/(R1+2/gm)的值為1，(式14)就是一個表示增益為1的放大器的輸出入關(guān)系的式子。換句話說，從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的關(guān)系上來看，就成為增益為1的放大器。還有，如式12所示，輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)為增益為R3/R2(＝A)的放大器的輸出。
-電壓電流轉(zhuǎn)換器100的第二個例子-電壓電流轉(zhuǎn)換器100的另一個例子示于圖3。圖3所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100，包括N溝道MOS晶體管101～104。
N溝道MOS晶體管101、103在輸出節(jié)點(diǎn)N02和接地節(jié)點(diǎn)N2之間串聯(lián)。加在輸入節(jié)點(diǎn)N3上的信號(Vin+)被加在N溝道MOS晶體管101的柵極上。規(guī)定偏壓Vb加在N溝道MOS晶體管103的柵極上。
N溝道MOS晶體管102、104在輸出節(jié)點(diǎn)N01和接地節(jié)點(diǎn)N2之間串聯(lián)。加在輸入節(jié)點(diǎn)N4上的信號(Vin-)被加在N溝道MOS晶體管102的柵極上。規(guī)定的偏壓Vb加在N溝道MOS晶體管104的柵極上。
在電壓電流轉(zhuǎn)換器100中，N溝道MOS晶體管101、102在非飽和區(qū)工作。電壓電流轉(zhuǎn)換器100的電壓電流變換比GM由下式?jīng)Q定。
GM≈gm2×Vds …(式15)這里，gm2為N溝道MOS晶體管101、102的跨導(dǎo)。Vds為N溝道MOS晶體管101、102的漏、源極間電壓。如式15所示，改變Vds的值就能改變GM的值。
N溝道MOS晶體管103、104起源極跟隨器的作用，且將N溝道MOS晶體管101、102的漏極電壓固定在從偏壓Vb下降了閾值電壓這一部分而得到的那一電壓上。于是，可通過改變Vb的值來改變Vds。結(jié)果是，可通過改變Vb的值來改變GM的值。
加在電阻列8～14兩端的電壓V1，如下式所示。
V1＝(V1+)-(V1-)＝[(Vin+)-(Vin-)]×R2/(gm2×Vds)…(式16)若使R2/(gm2×Vds)為1，(式16)就是一個表示增益為1的放大器的輸出入關(guān)系的式子。換句話說，從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的關(guān)系上來看，就成為增益為1的放大器。還有，如式12所示，輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)為增益為R3/R2(＝A)的放大器的輸出。
-應(yīng)用到GMC濾波器上的例子-圖4為一方框圖，示出了圖1所示的包括可變增益放大器的雙二次GMC濾波器的結(jié)構(gòu)。此外，為簡單起見，圖4示出了的是單一結(jié)構(gòu)的電路，而實(shí)際上每一條布線都表示由正側(cè)(+)及負(fù)側(cè)(-)信號構(gòu)成的一對差動信號。圖4所示的GMC濾波器，包括可變增益放大器21；跨導(dǎo)71、72；電容器73、74。可變增益放大器21為圖1所示的可變增益放大器，它輸出為差動輸入信號Vin的一倍的差動輸出信號V1和為差動輸入信號Vin的A倍(A＝R3/R2)的差動輸出信號V2?？鐚?dǎo)71、72為多輸入跨導(dǎo)，計(jì)算和輸?shù)矫恳粋€輸入端的電壓成正比的電流和并將它輸出。跨導(dǎo)71輸出電流值為來自可變增益放大器21的輸出電壓V1的gm倍與濾波器的輸出電壓Vout的gm倍之和的電流。電容器73接在跨導(dǎo)71的輸出節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間。利用跨導(dǎo)71的輸出電流給電容器73充放電而將跨導(dǎo)71的輸出電流變換為電壓?？鐚?dǎo)72輸出電流值為跨導(dǎo)71的輸出電壓的gm倍、來自可變增益放大器21的輸出電壓V2的gm倍及濾波器的輸出電壓Vout的gm倍之和的電流。電容器74接在跨導(dǎo)72的輸出節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間，利用跨導(dǎo)72的輸出電流對電容器74充放電而將跨導(dǎo)72的輸出電流變換為電壓。跨導(dǎo)72的輸出電壓為濾波器的輸出電壓Vout。
若使用圖1所示的可變增益放大器，就能在圖4所示的簡單結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的雙二次GMC濾波器(圖10)。圖4所示的GMC濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)和(數(shù)學(xué)式1)所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)完全一致，可實(shí)現(xiàn)和圖10所示的現(xiàn)有GMC濾波器一樣的特性。
-效果-根據(jù)本發(fā)明的第1個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器，可收到以下效果。
換句話說，因同時兼具兩個功能，即1倍增益的放大器的功能和可數(shù)字性地控制增益的可變增益放大器的功能，故和分別設(shè)置這兩個放大器的時候相比，可使電路面積變小。結(jié)果是可使功耗減小。
還有，因如式12所示，輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)間的增益(可變)由R3/R2之比來決定，故很容易調(diào)節(jié)該增益。
還有，因來自輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的輸出電壓(V1+、V1-)和來自輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的輸出電壓(V2+、V2-)為電阻列8～14的兩端電壓及中間電壓，故相位相互一致。這樣，和分開設(shè)置1倍增益的放大器和可變增益放大器的時候相比，從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)到輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的通路的信號延遲與從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)到輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的通路的信號延遲之差就變小。因此，和圖10所示的現(xiàn)有GMC濾波器相比，使用了第1個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器的GMC濾波器，可將濾波器的特性惡化，特別是組延遲惡化抑制得很小。
因可數(shù)字性地控制增益，故該可變增益放大器的GMC濾波器和接在后級的數(shù)字引導(dǎo)通道塊的連接狀況良好。
在利用圖2所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100的情況下，輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)之間的增益可由R2/(R1+2/gm)來決定。若2/gm相對R1很小，則該式可近似為R2/R1。這意味著輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)之間的增益可由電阻比來調(diào)節(jié)。因此，不用設(shè)置多余的增益調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，就能設(shè)定好輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)之間的增益。此外，因輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)之間的增益也如上所述，由R3/R2之比決定，故該增益的調(diào)節(jié)就很簡單。
在利用圖3所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100的情況下，由于電壓電流轉(zhuǎn)換器100具有線形性很高這樣的特征，故可擴(kuò)大可變增益放大器的動態(tài)范圍。還有，因通過改變偏壓Vb的值而可使GM的值可變，故輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)之間的增益也可變。
-變形例-此外，這里是用N溝道MOS晶體管(1、2)，(101、102)作輸入差動對用的，不僅如此，還可用P溝道MOS晶體管或者雙極型晶體管作輸入差動對用。
還有，電流源3～6，可為由一個MOS晶體管構(gòu)成的單純電路；還可為由多個MOS晶體管縱向疊起來的串疊(cascode)型電路；又可以為恒電流性提高了的其它種類的電流源。
還可用普通模式反饋電路來穩(wěn)定電流源3～6的電流量，從而將輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)、(N21、N22)的中心電壓保持為一定值。
還有，開關(guān)元件SW1～SW6，可為N溝道MOS晶體管或者P溝道MOS晶體管那樣的單純開關(guān)，也可為CMOS開關(guān)。
還有，這里在輸出節(jié)點(diǎn)N02和輸出節(jié)點(diǎn)N01之間設(shè)了7個電阻8～14，并對應(yīng)于此設(shè)置了6個開關(guān)元件SW1～SW6。設(shè)在節(jié)點(diǎn)N02和節(jié)點(diǎn)N01間的電阻及對應(yīng)于此而設(shè)的開關(guān)元件的個數(shù)并不限于此，可根據(jù)增益的調(diào)節(jié)寬度來適當(dāng)?shù)馗淖儌€數(shù)。
還有，這里示出的是將第1個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器用到雙二次GMC濾波器上的情況，不僅如此，將第1個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器應(yīng)用到其它結(jié)構(gòu)的GMC濾波器上也能收到同樣的效果。
(第2個實(shí)施例)第2個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)如圖5所示。圖5所示的可變增益放大器，在圖1所示的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，又增加了開關(guān)元件SW31、SW32。開關(guān)元件SW31以O(shè)N狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))接在輸出節(jié)點(diǎn)N01和輸出節(jié)點(diǎn)N11之間；開關(guān)元件SW32以O(shè)N狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))接在輸出節(jié)點(diǎn)N02和輸出節(jié)點(diǎn)N12之間。此外，這里使用了圖2所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100。
在圖1所示的可變增益放大器中，在從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)到輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的通路上加了開關(guān)元件SW1～SW6；而在從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)到輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的通路上沒加開關(guān)元件。通常情況下，開關(guān)元件為由晶體管構(gòu)成的電路，即使在ON狀態(tài)下也有寄生電阻、寄生電容。因此，會由于開關(guān)元件的有無而出現(xiàn)信號延遲差。但是，因在圖5所示的可變增益放大器中，還在從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)到輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的通路上插入了開關(guān)元件SW31、SW32，故可抑制由于開關(guān)元件的有無而出現(xiàn)的信號延遲差。
圖6示出了使信號延遲差進(jìn)一步減小的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)。圖6所示的可變增益放大器，在圖5所示的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，又增加了電容器41、42。電容器41接在輸出節(jié)點(diǎn)N11和接地節(jié)點(diǎn)N2之間；電容器42接在輸出節(jié)點(diǎn)N12和接地節(jié)點(diǎn)N2之間。在該可變增益放大器中，因由于接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)上的作為負(fù)載的電容量和接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)上的作為負(fù)載的電容量之差而引起的信號延遲差由電容器41、42來補(bǔ)償，故可進(jìn)一步減小信號延遲差。
此外，在圖6所示的可變增益放大器中，因假設(shè)輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的寄生電容比輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的寄生電容小，故把電容器41、42接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)上。相反，若輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的寄生電容比輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的寄生電容小，便要把電容器41、42接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)和接地節(jié)點(diǎn)N2之間了。
(第3個實(shí)施例)-可變增益放大器的結(jié)構(gòu)-第3個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)示于圖7。圖7所示的可變增益放大器為一輸入-三輸出放大器。圖7所示的可變增益放大器，在圖1所示的可變增益放大器的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，又增加了輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)及開關(guān)電路51。此外，這里使用的是圖2所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100。
開關(guān)電路51包括開關(guān)元件SW11～SW16。開關(guān)元件SW11接在電阻8、9的互連節(jié)點(diǎn)N101和輸出節(jié)點(diǎn)N32之間，響應(yīng)控制信號S11而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW12接在電阻9、10的互連節(jié)點(diǎn)N102和輸出節(jié)點(diǎn)N32之間，響應(yīng)控制信號S12而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW13接在電阻10、11的互連節(jié)點(diǎn)N103和輸出節(jié)點(diǎn)N32之間，響應(yīng)控制信號S13而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW14接在電阻11、12的互連節(jié)點(diǎn)N104和輸出節(jié)點(diǎn)N31之間，響應(yīng)控制信號S13而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW15接在電阻12、13的互連節(jié)點(diǎn)N105和輸出節(jié)點(diǎn)N31之間，響應(yīng)控制信號S12而導(dǎo)通/截止；開關(guān)元件SW16接在電阻13、14的互連節(jié)點(diǎn)N106和輸出節(jié)點(diǎn)N31之間，響應(yīng)控制信號S11而導(dǎo)通/截止。
輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)的電壓作為差動輸出信號(V3+、V3-)輸出。
-可變增益放大器的工作情況-和第1個實(shí)施例一樣，從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)的關(guān)系上來看，圖7所示的可變增益放大器為增益為1的放大器；而從輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)和輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)的關(guān)系上來看，圖7所示的可變增益放大器又成為可數(shù)字性地改變增益的可變增益放大器。
輸出節(jié)點(diǎn)N31通過開關(guān)元件SW14～SW16接在互連節(jié)點(diǎn)N104～N106上；輸出節(jié)點(diǎn)N32通過開關(guān)元件SW11～SW13接在互連節(jié)點(diǎn)N101～N103上。開關(guān)元件(SW11、SW16)、(SW12、SW15)、(SW13、SW14)各自成對，且響應(yīng)控制信號S11～S13而導(dǎo)通/截止。控制信號S11～S13中的一個控制信號被激活，所對應(yīng)的兩個開關(guān)元件就導(dǎo)通。這樣以來，互連節(jié)點(diǎn)N104～N106中的一個就和輸出節(jié)點(diǎn)N31相連；互連節(jié)點(diǎn)N101～N103中的一個就和輸出節(jié)點(diǎn)N32相連。結(jié)果，接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)上的互連節(jié)點(diǎn)的電壓就作為差動輸出信號(V3+、V3-)輸出。這樣的話，(V3+)-(V3-)＝[(V1+)-(V1-)]×R4/R2…(式17)這里，R4為接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)上的互連節(jié)點(diǎn)間的電阻值，它根據(jù)控制信號S11～S13中被激活的控制信號而變。
這里，若再讓R2/(R1+2/gm)的值為1，則輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)就成為增益為R4/R2(＝B)的放大器的輸出。而且，R4的值可以通過控制開關(guān)元件SW11～SW16的導(dǎo)通/截止來數(shù)字性地控制它。換句話說，輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)成為可數(shù)字性地改變增益B的可變增益放大器的輸出。因控制信號S11～S13和控制信號S1～S3被獨(dú)立控制，故在圖7所示的可變增益放大器中，可獨(dú)立地控制差動輸入信號(Vin+，Vin-)和差動輸出信號(V2+、V2-)之間的增益A、差動輸入信號(Vin+，Vin-)和差動輸出信號(V3+、V3-)之間的增益B。
如上所述，圖7所示的可變增益放大器，同時兼具三個功能。即1倍增益的放大器的功能、可數(shù)字性地控制增益A的可變增益放大器的功能及可數(shù)字性地控制增益B的可變增益放大器的功能。
此外，這里對一輸入-三輸出的可變增益放大器作了說明。若再設(shè)上與輸出節(jié)點(diǎn)對(N31、N32)及開關(guān)電路51一樣的輸出節(jié)點(diǎn)對及開關(guān)電路，就能實(shí)現(xiàn)4個以上輸出的可變增益放大器。
-應(yīng)用到GMC濾波器上的例子-圖8為一方框圖，示出了包括圖7所示的可變增益放大器的梯子形GMC濾波器(一部分)的結(jié)構(gòu)。此外，為簡單起見，圖8示出的是單一結(jié)構(gòu)的電路，而實(shí)際上每一條布線都表示由正側(cè)(+)及負(fù)側(cè)(-)信號構(gòu)成的一對差動信號。圖8所示的GMC濾波器，包括可變增益放大器60；跨導(dǎo)61～63；電容器64～66。圖8中省去了GMC濾波器的后級部分。實(shí)際上后級部分中的跨導(dǎo)和電容器的連接情況和圖8所示的前級部分是一樣的。
可變增益放大器60為圖7所示的可變增益放大器，它輸出為差動輸入信號Vin的1倍的差動輸出信號V1、為差動輸入信號Vin的A倍(A＝R3/R2)的差動輸出信號V2、及為差動輸入信號Vin的B倍(B＝R4/R2)的差動輸出信號V3。
跨導(dǎo)61～63為多輸入跨導(dǎo)，它計(jì)算出和輸?shù)矫恳粋€輸入端的電壓成正比的電流和并將它輸出?？鐚?dǎo)61輸出電流值為來自可變增益放大器60的輸出電壓V1的gm倍和跨導(dǎo)62的輸出電壓的gm倍之和的電流。電容器64接在跨導(dǎo)61的輸出節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間，利用跨導(dǎo)61的輸出電流對電容器64充放電而將跨導(dǎo)61的輸出電流變換為電壓?？鐚?dǎo)62輸出電流值為跨導(dǎo)61的輸出電壓的gm倍、來自可變增益放大器60的輸出電壓V2的gm倍、及跨導(dǎo)63的輸出電壓的gm倍之和的電流。電容器65接在跨導(dǎo)62的輸出節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間，利用跨導(dǎo)62的輸出電流對電容器65充放電而將跨導(dǎo)62的輸出電流變換為電壓?？鐚?dǎo)63輸出電流值為跨導(dǎo)62的輸出電壓的gm倍、來自可變增益放大器60的輸出電壓V3的gm倍，及后級的跨導(dǎo)(未示)的輸出電壓的gm倍之和的電流。電容器66接在跨導(dǎo)63的輸出節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)之間，利用跨導(dǎo)63的輸出電流對電容器66充放電而將跨導(dǎo)63的輸出電流變換為電壓。
在圖8所示的GMC濾波器中，由可變增益放大器60接收輸入信號Vin產(chǎn)生由不同的增益放大的信號V1～V3，并分別將它們輸入到不同的跨導(dǎo)61～63中。這樣以來，在濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)的分子中就有二次轉(zhuǎn)移函數(shù)，0次、1次及2次的系數(shù)可由可變增益放大器60的增益任意設(shè)定。因此而可進(jìn)行更加多樣的波形整形。若用已往的GMC濾波器實(shí)現(xiàn)這樣的功能需要3個放大器，而若用圖8所示的GMC濾波器，則只需要一個可變增益放大器60。一般情況是，若使用N個輸出的可變增益放大器，就能構(gòu)成帶(N-1)次分子的轉(zhuǎn)移函數(shù)，可任意設(shè)定各個次數(shù)的系數(shù)。若使用現(xiàn)有的GMC濾波器實(shí)現(xiàn)這樣的功能，則需要N個放大器；而若使用本發(fā)明所涉及的可變增益放大器，一個可變增益放大器就足夠了。
-效果-根據(jù)第3個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器，能收到和第1個實(shí)施例所涉及的可變增益放大器一樣的效果。
還有，象在第2個實(shí)施例中所做的說明那樣，通過在輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)上插入開關(guān)元件，或者通過為使接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)、(N21、N22)及(N31、N32)上的作為負(fù)載的電容量均勻而對規(guī)定的輸出節(jié)點(diǎn)對設(shè)置電容，就能更進(jìn)一步高精度地調(diào)節(jié)多個輸出信號(V1+、V1-)～(V3+、V3-)的信號延遲。這樣以來，在利用該可變增益放大器實(shí)現(xiàn)波形整形用濾波器時，就能將濾波器特性的惡化、特別是組延遲的惡化抑制在極小的水平上。
-變形例-需提一下，這里使用了圖2所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100，不僅如此，還可使用圖3所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100。
還有，這里使用了N溝道MOS晶體管1、2作輸入差動對，不僅如此，還可用P溝道MOS晶體管或者雙極型晶體管來代替N溝道MOS晶體管1、2作輸入差動對。
還有，電流源3～6為由一個MOS晶體管構(gòu)成的單純電路，還可為由多個MOS晶體管縱向疊起來的串疊型電路；又可以為恒電流性提高了的其它種類的電流源。
還可用普通模式反饋電路來穩(wěn)定電流源3～6的電流量，從而將輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)、(N21、N22)、(N31、N32)的中心電壓保持為一定值。
還有，開關(guān)元件SW1～SW6、SW11～SW16可為N溝道MOS晶體管或者P溝道MOS晶體管那樣的單純開關(guān)，也可為CMOS開關(guān)。
還有，這里在輸出節(jié)點(diǎn)N02和輸出節(jié)點(diǎn)N01之間設(shè)了7個電阻8～14，并對應(yīng)于此設(shè)置了6個開關(guān)元件SW1～SW6、SW11～SW16。設(shè)在節(jié)點(diǎn)N02和節(jié)點(diǎn)N01間的電阻及對應(yīng)于此而設(shè)的開關(guān)元件的個數(shù)并不限于此，可根據(jù)增益的調(diào)節(jié)寬度來適當(dāng)?shù)馗淖儌€數(shù)。
還有，圖8所示的GMC濾波器，為使用了圖7所示的可變增益放大器的GMC濾波器之一例；將圖7所示的可變增益放大器用到其它結(jié)構(gòu)的GMC濾波器上也能收到同樣的效果。例如，可將圖7所示的可變增益放大器應(yīng)用到圖9所示的結(jié)構(gòu)下的GMC濾波器中。在圖9所示的GMC濾波器中，應(yīng)用了圖1所示的可變增益放大器21a、21b及圖7所示的可變增益放大器60。在圖4及圖8所示的GMC濾波器中，在濾波器的輸入級設(shè)置了可變增益放大器，不僅如此，在圖9所示的GMC濾波器中，不僅可在濾波器的輸入級設(shè)置可變增益放大器，還可在濾波器的中間級設(shè)置可變增益放大器?？勺冊鲆娣糯笃?1a讓N溝道MOS晶體管1、2的柵極接收輸給GMC濾波器的差動輸入信號Vin；可變增益放大器21b、60讓N溝道MOS晶體管1、2的柵極接收構(gòu)成GMC濾波器的某一跨導(dǎo)的差動輸出信號(這里是一個應(yīng)用了圖2所示的電壓電流轉(zhuǎn)換器100的例子)。
權(quán)利要求
1.一種可變增益放大器，其特征在于包括接收差動信號的輸入節(jié)點(diǎn)對；第一輸出節(jié)點(diǎn)對；將對應(yīng)于所述輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間的電壓的差動電流輸出給所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓電流轉(zhuǎn)換器；多個在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)的第一電阻；接在接收電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)和所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間的第一電流源；接在所述電源節(jié)點(diǎn)和所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間的第二電流源；接收所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的第二輸出節(jié)點(diǎn)對；第三輸出節(jié)點(diǎn)對；及開關(guān)電路，它將所述多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的一個互連節(jié)點(diǎn)與所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)連接起來；將所述多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的另一個互連節(jié)點(diǎn)與所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)與接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓的第一晶體管；接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓的第二晶體管；在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第一晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給所述第一晶體管的第三電流源；在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第二晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給所述第二晶體管的第四電流源；及接在所述第一晶體管的源極功能端子和所述第二晶體管的源極功能端子之間的第二電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓的第一晶體管；接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓的第二晶體管；在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第一晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓的第三晶體管；及在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第二晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓的第四晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于所述開關(guān)電路，包括多個對應(yīng)于所述多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)而設(shè)、分別把所對應(yīng)的互連節(jié)點(diǎn)和所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)或者另一個節(jié)點(diǎn)連接/非連接起來的第一開關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求第4項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于還包括以導(dǎo)通狀態(tài)接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)元件；及以導(dǎo)通狀態(tài)接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間的第三開關(guān)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于還包括接在所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間的第一電容器；及接在所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間的第二電容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于還包括接在所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間的第一電容器；及接在所述第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間的第二電容器。
8.一種濾波電路，其為包括多個跨導(dǎo)、及多個對應(yīng)于所述多個跨導(dǎo)而設(shè)、分別接在所對應(yīng)的跨導(dǎo)的輸出節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間的電容器的GMC濾波電路，其特征在于還包括權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的可變增益放大器；所述多個跨導(dǎo)，包括由其輸入接收所述可變增益放大器的第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的第一跨導(dǎo)；和由其輸入接收所述可變增益放大器的第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的第二跨導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求第8項(xiàng)所述的濾波電路，其特征在于所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)，接收供給所述濾波電路的差動輸入信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)，接收供給所述濾波電路的差動輸入信號中的另一個信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求第8項(xiàng)所述的濾波電路，其特征在于所述多個跨導(dǎo)包括第三跨導(dǎo)；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)，接收所述第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)，接收所述第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的另一個信號。
11.一種可變增益放大器，其特征在于包括接收差動信號的輸入節(jié)點(diǎn)對；第一輸出節(jié)點(diǎn)對；將對應(yīng)于所述輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間的電壓的差動電流輸出給所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓電流轉(zhuǎn)換器；多個在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和另一個節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)的第一電阻；接在接收電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)和所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間的第一電流源；接在所述電源節(jié)點(diǎn)和所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間的第二電流源；接收所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的第二輸出節(jié)點(diǎn)對；多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對；及多個對應(yīng)于所述多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對而設(shè)的開關(guān)電路，所述多個開關(guān)電路中的每一個開關(guān)電路，把所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的一個互連節(jié)點(diǎn)連接起來，把所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)中的另一個互連節(jié)點(diǎn)連接起來。
12.根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓的第一晶體管；接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓的第二晶體管；在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第一晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給所述第一晶體管的第三電流源；在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第二晶體管串聯(lián)、將偏壓電流供給所述第二晶體管的第四電流源；及接在所述第一晶體管的源極功能端子和所述第二晶體管的源極功能端子之間的第二電阻。
13.根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于所述電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的一個電壓的第一晶體管；接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間、由柵極功能端子接收所述輸入節(jié)點(diǎn)對的另一個電壓的第二晶體管；在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第一晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓的第三晶體管；及在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間與所述第二晶體管串聯(lián)、由柵極功能端子接收規(guī)定偏壓的第四晶體管。
14.根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于所述多個開關(guān)電路中的每一個開關(guān)電路，包括多個對應(yīng)于所述多個第一電阻的互連節(jié)點(diǎn)而設(shè)的第一開關(guān)元件；所述多個第一開關(guān)元件中的每一個開關(guān)元件，把所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)或者另一個節(jié)點(diǎn)和所對應(yīng)的互連節(jié)點(diǎn)連接/非連接起來。
15.根據(jù)權(quán)利要求第14項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于還包括接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)之間、為導(dǎo)通狀態(tài)的第二開關(guān)元件；及接在所述第一輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)之間、為導(dǎo)通狀態(tài)的第三開關(guān)元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于還包括接在所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間的第一電容器；及接在所述第二輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間的第二電容器。
17.根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的可變增益放大器，其特征在于還包括多個對應(yīng)于所述多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)而設(shè)的第一電容器；及多個對應(yīng)于所述多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)而設(shè)的第二電容器；所述多個第一電容器中的每一個電容器，接在所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間；所述多個第二電容器中的每一個電容器，接在所對應(yīng)的第三輸出節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)和所述接地節(jié)點(diǎn)之間。
18.一種濾波電路，其為包括多個跨導(dǎo)、及多個對應(yīng)于所述多個跨導(dǎo)而設(shè)、分別接在所對應(yīng)的跨導(dǎo)的輸出節(jié)點(diǎn)和接收接地電壓的接地節(jié)點(diǎn)之間的電容器的GMC濾波電路，其特征在于還包括權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的可變增益放大器；所述多個跨導(dǎo)，包括由其輸入接收所述可變增益放大器的第二輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓的第一跨導(dǎo)；及多個對應(yīng)于所述可變增益放大器的多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對的第二跨導(dǎo)；所述多個第二跨導(dǎo)中的每一個跨導(dǎo)，分別由其輸入接收所述可變增益放大器中的多個第三輸出節(jié)點(diǎn)對中所對應(yīng)的那一第三輸出節(jié)點(diǎn)對的電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求第18項(xiàng)所述的濾波電路，其特征在于所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)，接收供向所述濾波電路的差動輸入信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)，接收供向所述濾波電路的差動輸入信號中的另一個信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求第18項(xiàng)所述的濾波電路，其特征在于所述多個跨導(dǎo)包括第三跨導(dǎo)；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的一個節(jié)點(diǎn)，接收所述第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的一個信號；所述可變增益放大器的輸入節(jié)點(diǎn)對中的另一個節(jié)點(diǎn)，接收所述第三跨導(dǎo)的差動輸出信號中的另一個信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變增益放大器及濾波電路。目的在于減小電路面積。它包括電壓電流轉(zhuǎn)換器100；電流源3、5；電阻8～14；輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)、(N21、N22)；開關(guān)元件SW1～SW6。加到輸入節(jié)點(diǎn)對(N3、N4)上的差動信號(Vin+、Vout－)被規(guī)定增益放大，并從輸出節(jié)點(diǎn)對(N11、N12)上輸出。上述差動信號，被對應(yīng)于電阻8～14的互連節(jié)點(diǎn)N101～N106中通過開關(guān)元件接在輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)上的一個互連節(jié)點(diǎn)和另一個互連節(jié)點(diǎn)間的電阻值的增益放大，并從輸出節(jié)點(diǎn)對(N21、N22)上輸出。
文檔編號H03H11/04GK1420625SQ0215051
公開日2003年5月28日 申請日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月16日
發(fā)明者森江隆史, 藤山博那 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社