專(zhuān)利名稱(chēng)：具有電流反射器的電流電壓轉(zhuǎn)換器、放大器的輸入級(jí)及相應(yīng)放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電流反射器的電流-電壓轉(zhuǎn)換器，輸入電流包括固定分量和可變的分量，轉(zhuǎn)換器包括-用于待轉(zhuǎn)換的電流的輸入端；-用于經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓的輸出端；-電流到電壓轉(zhuǎn)換的電阻器，其布置在輸出端和接地電壓之間，輸入端是連接到輸 出端，以用于在電阻器中流通待轉(zhuǎn)換的電流；以及-電流反射器電路，其包括連接在輸出端和各自參考電壓之間的兩個(gè)恒定的電流源。
背景技術(shù)：
這種轉(zhuǎn)換器特別應(yīng)用于具有高線性和低熱失真率的高保真放大器。通常，在這樣的放大器中，在輸入端處使用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(例如，來(lái)自德州儀器的組件PCM 1792。該轉(zhuǎn)換器具有電流輸出，使模擬信號(hào)是經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制的。在放置在下游的放大級(jí)(amplification stage)在輸入端處使用經(jīng)調(diào)制的電壓的情況下，電流-電壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)當(dāng)放置在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和實(shí)際放大級(jí)之間。具有電流輸出的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器特別受到歡迎，因?yàn)樗鼈儗?duì)于熱失真不敏感，熱失真在恒定功率下起作用。事實(shí)上，電流源在接地電壓和設(shè)定為虛擬接地電壓的輸出端之間切換，虛擬接地電壓傳統(tǒng)上使用運(yùn)算放大器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這種方式，轉(zhuǎn)換器的所有電阻器都工作在恒定電流和電壓下(因此，工作在恒定功率下)，而不考慮輸出信號(hào)的調(diào)制。然而，保持熱失真的缺失的困難被轉(zhuǎn)移到了下兩個(gè)級(jí)，即電流-電壓轉(zhuǎn)換器和相關(guān)聯(lián)的電壓增益級(jí)(gain stage)。傳統(tǒng)上，電流-電壓轉(zhuǎn)換器由運(yùn)算放大器電路制成，其輸出端的幅度限于幾伏。運(yùn)算放大器繼之后是晶體管電路，以便確保電壓的升高。盡管這些方案復(fù)雜而且成本高昂，但是這些方案由于引入了諧波失真和熱失真、延遲和互調(diào)失真以及瞬時(shí)失真(特別是由于運(yùn)算放大器)而顯著地降低了初始性能。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)的目標(biāo)是制成集成了增益級(jí)的電流電壓轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器更少地降低數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(例如，下游放置的PCM 1792)的性能。為此，本申請(qǐng)的目標(biāo)是一種具有前述類(lèi)型的電流反射器的電流電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，電流電壓轉(zhuǎn)換器包括級(jí)聯(lián)級(jí)，級(jí)聯(lián)級(jí)與每個(gè)恒定電流發(fā)生器串聯(lián)安裝，以便不管輸出電壓是多少，均在每個(gè)恒定電流發(fā)生器的端子上施加恒定的電勢(shì)差。根據(jù)具體的實(shí)施例，轉(zhuǎn)換器包括以下一個(gè)或多個(gè)特征-用于待轉(zhuǎn)換的電流的輸入端通過(guò)與恒定電流發(fā)生器串聯(lián)安裝的級(jí)聯(lián)級(jí)之一連接到輸出端；-針對(duì)每個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)，轉(zhuǎn)換器包括用于重新注入與在電流反射器電路中被吸收的電流相等的電流的裝置；-針對(duì)每個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)，轉(zhuǎn)換器包括用于測(cè)量級(jí)聯(lián)級(jí)的被吸收的電流的裝置；-電流測(cè)量裝置包括安裝在用于控制級(jí)聯(lián)級(jí)的每個(gè)晶體管的柵極的電路上的測(cè)量電流鏡電路，并且用于重新注入在電流反射器電路中被吸收的電流的裝置包含用于添加在測(cè)量電流鏡電路的輸出端處獲得的兩個(gè)電流并反轉(zhuǎn)其符號(hào)的裝置，添加和反轉(zhuǎn)裝置的輸出端連接到電流鏡電路上，以便向電流反射器電路中注入在測(cè)量電流鏡電路的輸出端處獲得的電流之和的反值；-針對(duì)每個(gè)電流鏡，用于添加在測(cè)量電流鏡電路的輸出端處獲得的兩個(gè)電流并反轉(zhuǎn)其符號(hào)的裝置包含串聯(lián)安裝的符號(hào)反轉(zhuǎn)電流鏡，兩個(gè)符號(hào)反轉(zhuǎn)電流鏡的輸出端一起連接 到電流反射器電路；-用于重新注入被吸收的電流的裝置包括用于將連接信號(hào)注入到與級(jí)聯(lián)級(jí)相關(guān)聯(lián)的電流發(fā)生器中，使得電流發(fā)生器提供增加了被級(jí)聯(lián)級(jí)吸收的電流的電流的裝置；-重新注入的裝置能夠重新注入與針對(duì)例如低于20kHz的可聽(tīng)頻率的在電流反射器電路中被吸收的電流相等的電流，并且轉(zhuǎn)換器包括用于穩(wěn)定從輸出端上傳遞的電壓，以便減小針對(duì)例如高于20kHz的高于可聽(tīng)頻率的頻率的重新注入電流率的裝置，重新注入率等于被重新注入的電流的量除以被吸收的電流的量；-穩(wěn)定裝置包括低通濾波器；-轉(zhuǎn)換器不帶有任何操作放大器；-兩個(gè)恒定電流源之間的強(qiáng)度差異等于輸入端的電流的固定分量。本發(fā)明的目標(biāo)還在于一種高保真放大器的輸入級(jí)，高保真放大器具有高線性和低失真率，輸入級(jí)包括具有電流輸出端的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器以及根據(jù)上述定義的電流電壓轉(zhuǎn)換器。本申請(qǐng)的目標(biāo)還在于一種具有高線性和低失真率的高保真度放大器，高保真度放
大器包括如上所述的輸入級(jí)以及放大級(jí)，在電流電壓轉(zhuǎn)換器和放大級(jí)之間未施加電壓增
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Mo根據(jù)特定實(shí)施例，放大器包括以下特征-轉(zhuǎn)換電阻器的阻值大于或等于放大級(jí)的輸出端處的電壓的極值之間的差異除以電流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端處的電流的強(qiáng)度的極值之間的差異的值。


閱讀以下參考附圖僅作為實(shí)例給出的說(shuō)明，將更好地理解本公開(kāi)，其中圖I為根據(jù)本發(fā)明的高保真度的放大器的示意性視圖；圖2為根據(jù)第一實(shí)施例的圖I的放大器的電流電壓轉(zhuǎn)換器的電學(xué)圖示；圖3和圖4為圖2的電流電壓轉(zhuǎn)換器的替代實(shí)施例的電學(xué)圖示；以及圖5是示出了針對(duì)電流電壓轉(zhuǎn)換器的圖2至圖4的三個(gè)實(shí)施例的頻率響應(yīng)的一組曲線。
具體實(shí)施例方式圖I中示意性示出的放大器10為高保真放大器，其能夠在輸入端12上接收數(shù)字信號(hào)，并且在輸出端14產(chǎn)生經(jīng)放大的模擬信號(hào)。如本身已知的那樣，放大器包括輸入級(jí)16和放大級(jí)18，輸入級(jí)16確保將輸入數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓調(diào)制的輸出端模擬信號(hào)，放大級(jí)18確保為放置在下游的負(fù)載(即，一個(gè)或幾個(gè)揚(yáng)聲器)提供充足的功率。優(yōu)選地，這是A類(lèi)放大級(jí)。輸入級(jí)16包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20的輸入端連接到放大器的輸入端12，以便接收數(shù)字信號(hào)Idigital。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器能夠在輸出端處提供電流調(diào)制的模擬信號(hào)Im()dulated。該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器例如為來(lái)自德州儀器的PCM1792。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20的輸出端連接到根據(jù)本發(fā)明的電流-電壓轉(zhuǎn)換器22。這個(gè)轉(zhuǎn)換器能夠提供經(jīng)調(diào)制的電壓Vnrodulated,并且具有從由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20產(chǎn) 生的經(jīng)調(diào)制的電流Inrodulated的電壓增益。如本身已知的那樣，轉(zhuǎn)換器22的輸出端連接到放大級(jí)18的輸入端。圖2示出輸入級(jí)16。在該視圖中，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20圖示為電流源。電流電壓轉(zhuǎn)換器22具有輸入端24和電壓輸出端26，輸入端24連接到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20的輸出端，電壓輸出端26能夠直接連接到放大級(jí)18。電流電壓轉(zhuǎn)換器22包括兩個(gè)電壓源28、30，電壓源的一個(gè)端子連接到地，而電壓源的另一端子分別向兩個(gè)DC電壓總線32、34提供功率，相對(duì)于地，一個(gè)DC電壓總線保持在恒定電勢(shì)50V，而另一個(gè)DC電壓總線保持在恒定電勢(shì)-50V。電流電壓轉(zhuǎn)換器22包括轉(zhuǎn)換電阻器36，轉(zhuǎn)換電阻器36的一個(gè)端子連接到輸出端26，而轉(zhuǎn)換電阻器36的另一個(gè)端子連接到地。轉(zhuǎn)換器的輸入端24連接到電阻器36的端子，從而通過(guò)電流反射器電路38形成轉(zhuǎn)換器的輸出端26，電流反射器電路38能夠確保將由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的整個(gè)調(diào)制電流Ifflodulated向上傳輸?shù)絽⒖冀拥仉妷旱霓D(zhuǎn)換電阻器36，而不更改數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的調(diào)制電流或使其受到熱失真。如本身已知的那樣，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器22的輸出電流包含6. 2mA的DC分量以及在-4mA和+4mA之間變化的可變分量。電流反射器電路38能夠抵消DC分量。為此，并且如本身已知的那樣，電流反射器電路包括第一恒定電流發(fā)生器40和第二恒定電流發(fā)生器42，第一恒定電流發(fā)生器40將DC總線32連接到輸出端26，第二恒定電流發(fā)生器42將輸出端26連接到電壓總線24。理想地，電流發(fā)生器40和42為完美的電流發(fā)生器，發(fā)生器40能夠提供大于6. 2mA的強(qiáng)度，而發(fā)生器42能夠提供等于比發(fā)生器40的強(qiáng)度增加6. 2mA的強(qiáng)度。在這些條件下，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20的輸出電流的可變分量被全部導(dǎo)入電阻器36內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)電流電壓轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的線性限制僅在于電阻器36的缺陷。轉(zhuǎn)換電阻器36的阻值大于或等于放大級(jí)18的輸出電壓的極值之間的差異除以電流電壓轉(zhuǎn)換器22的輸入端處的電流的強(qiáng)度Inwdulatral的極值之間的差異。第一級(jí)聯(lián)(cascode)級(jí)44串聯(lián)安裝在發(fā)生器40和輸出端26之間。此外，第二級(jí)聯(lián)級(jí)46被插入到電流源42和輸出端26之間。這兩個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)中的每一個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)都包括MOS晶體管44A、46A，M0S晶體管44A、46A的漏極連接到輸出端26，而MOS晶體管44A、46A的源極連接到電流發(fā)生器40和42。對(duì)于晶體管44和46，這兩個(gè)晶體管的柵極40、46分別維持在固定的電壓+45. 3V和-45. 3V。為此，晶體管44、46的柵極分別通過(guò)齊納二極管48、50連接到電壓總線32、34上。確保低強(qiáng)度電流流經(jīng)二極管48、50的電阻器52將二極管48的陽(yáng)極連接到二極管50的陰極。舉例而言，該電阻器具有IOOkQ的阻值。優(yōu)選地，電流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端24連接到級(jí)聯(lián)級(jí)46和電流發(fā)生器42之間。此外，在轉(zhuǎn)換器的輸入端24和與其相連的電流反射器電路38之間放置有額外的級(jí)聯(lián)級(jí)54。該級(jí)聯(lián)級(jí)包括MOS類(lèi)型的晶體管54A，晶體管的源極連接到輸入端24。漏極連接到電流反射器電路38，而柵極連接到地。應(yīng)當(dāng)明白的是，通過(guò)級(jí)聯(lián)級(jí)44和46，有可能實(shí)現(xiàn)當(dāng)點(diǎn)26中的輸出電壓變化(甚至變化幾十伏)時(shí)，電流源40、42的端子上沒(méi)有任何電壓變化。級(jí)聯(lián)級(jí)44、46保證了無(wú)論電路的輸出電壓是什么，電流發(fā)生器40、42的端子上的 電壓差異都恒定地等于2. 7V，電流發(fā)生器的端子上的該電壓被設(shè)定為二極管48、50的端子上的固定電壓4. 7V減去每個(gè)晶體管44A、46A的柵極和源極之間的固定電壓(例如，等于2V)。此外，級(jí)聯(lián)級(jí)54保證數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器20的輸出端處的電壓保持在OV至5V的范圍內(nèi)，以便補(bǔ)償數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器不充當(dāng)完美電流源的這個(gè)事實(shí)。圖2中示出的電路令人滿意地工作。但是，級(jí)聯(lián)級(jí)44、46的存在引入了擾動(dòng)，因?yàn)樵诰w管的漏極和柵極之間以及源極和柵極之間存在寄生電容。當(dāng)輸出端26處的電壓變化時(shí)，這些電容器經(jīng)歷充電和放電。這些現(xiàn)象產(chǎn)生誤差電流，誤差電流將會(huì)添加到由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器傳遞的電流，或從由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器傳遞的電流中減去誤差電流。向上流動(dòng)至電阻器36的電流(并且因此從輸出端26讀出的其端子上的電壓)將被更改。該現(xiàn)象的重要性與經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號(hào)的頻率成正比，因?yàn)殡娙葜械碾娏饕蕾?lài)于輸出端26處的電壓的導(dǎo)數(shù)。圖3和圖4的電路提供針對(duì)寄生電容的充放電的通過(guò)抑制造成的諧波失真的解決方案，諧波失真可以達(dá)到-70dBc量級(jí)的相對(duì)較高的水平。圖3再次考慮用額外的元件來(lái)完善的圖2的元件。相同的元件或相應(yīng)于圖2的元件用相同的附圖標(biāo)記表示并不再贅述，因?yàn)槠溥B接方式相同。在這個(gè)實(shí)施例中，恒定電流發(fā)生器40、42中的每一個(gè)發(fā)生器由電阻器124、126形成，電阻器的一個(gè)端子連接到各自的電壓總線32、34，而另一端子通過(guò)MOS類(lèi)型的晶體管128、130連接到相關(guān)聯(lián)的級(jí)聯(lián)級(jí)44、46，晶體管的柵極分別通過(guò)齊納二極管132、134分別連接到電壓總線32、34。二極管132、134的柵極和陽(yáng)極通過(guò)電阻器136相連，電阻器136能夠確保流過(guò)二極管132、134的電流具有逆向偏壓或齊納偏壓。在實(shí)施例中，級(jí)聯(lián)級(jí)44、46的晶體管44A、46A的柵極通過(guò)電流發(fā)生器138連接到一起，電流發(fā)生器138能夠建立O. 8mA量級(jí)的恒定電流。連接到晶體管44的柵極上的電流發(fā)生器138的端子通過(guò)電阻器140連接到電壓總線，而連接到晶體管46A的柵極上的發(fā)生器另一端子通過(guò)電阻器142而連接到電壓總線44。圖3的電路包括用于測(cè)量被級(jí)聯(lián)級(jí)44、46所吸收的電流的裝置144、146，以及用于重新注入與電流反射器電路38中被吸收的電流相等的電流的裝置。在圖3的實(shí)施例中，這些裝置144、146是通過(guò)這樣一個(gè)連接來(lái)形成的，這個(gè)連接分別包括串聯(lián)的電容器150、152和電阻器154、156。這個(gè)連接將晶體管44A、46A的柵極連接到電阻器124、126的端子，電阻器124、126通過(guò)晶體管128、130連接到級(jí)聯(lián)級(jí)44、46上。舉例而言，重新注入裝置能夠重新注入與針對(duì)可聽(tīng)頻率(例如，小于20kHz的頻率)的電流反射器電路38中被吸收的電流相等的電流，且電路144、146包括用于在降低針對(duì)高于可聽(tīng)頻率的頻率(例如，高于20kHz的頻率)的電流的重新注入率之前，穩(wěn)定輸出端26上傳遞的電壓的裝置。重新注入率等于被重新注入的電流的量除以被吸收的電流的量。在圖3的示例性實(shí)施例中，電容器158、160放置在每個(gè)電壓總線32、34和晶體管44A、46A的柵極之間。這些電容器158、160與電阻器154、156形成低通濾波器，從而避免針對(duì)高于可聽(tīng)頻率的頻率的修正?；蛘?，電路144、146不包括放置在每個(gè)電壓總線32、34和晶體管44A、46A的柵極之間的任何電容器，修正則也針對(duì)較高的頻率(例如，高于20kHz的頻率)進(jìn)行。因此，電路144、146用于通過(guò)強(qiáng)迫電流發(fā)生器40、42重新注入與被晶體管44A、46A的寄生電容所吸收的電流相等的電流來(lái)修正電流發(fā)生器40、42。 電路144和146充當(dāng)誤差電流陷講(error current trap),誤差電流為流經(jīng)晶體管44A、46A的柵極的電流，理想情況下，其應(yīng)當(dāng)保持流過(guò)這些晶體管的漏源偶極(drain-source dipole)。該電流被捕獲是指,在電流源40和42內(nèi)，電流在其逃離的實(shí)際的分支中被重新注入晶體管44A、46A的漏源結(jié)(該漏源結(jié)通過(guò)輸出端電阻器36來(lái)傳遞增加的電流)。圖4中不出了又一個(gè)實(shí)施例,其中，相同的兀件或相應(yīng)于圖2的兀件用相同的附圖標(biāo)記表不O在該實(shí)施例中，用于測(cè)量被每個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)44、46所吸收的電流的裝置包括電流鏡電路224、226，電流鏡電路224、226的輸入分支放置在用于控制每個(gè)晶體管44A、46A的柵極的電路上。如本身已知的那樣，每個(gè)電流鏡電路包括兩個(gè)MOS類(lèi)型的晶體管，晶體管的柵極連接到一起，輸入端分支的晶體管與電阻器串聯(lián)安裝，并且被插入到DC電壓總線32、34和齊納二極管48、50之間。電流鏡電路224、226的輸出分支(也由與電阻器串聯(lián)的晶體管組成)連接到另一電流鏡電路244、246的輸入分支，各形成逆變器(inverter)。這些電流鏡電路的輸出分支一起連接到輸入端24至電流反射器電路38的連接點(diǎn)上。因此，形成逆變器的電流鏡電路224、226和其輸出端相連，從而確保了向電流反射器電路38中重新注入被晶體管44A、46A所吸收的電流，這個(gè)電流由電流鏡電路224、226在這些晶體管的控制分支中進(jìn)行測(cè)量。因此，可以想象，在該實(shí)施例中，具有等于被晶體管44A、46A所吸收的電流之和的值的電流被重新注入到電流反射器電路38中，并且因此流經(jīng)電阻器36，從而對(duì)晶體管44A、46A的寄生電容進(jìn)行充放電所需要的電流進(jìn)行補(bǔ)償。圖5中示出了圖2、圖3和圖4的電路的各自的頻率響應(yīng)。每個(gè)頻率響應(yīng)包含期望的基礎(chǔ)頻率以及相應(yīng)于電路的響應(yīng)的諧波失真的不期望的諧波頻率的組合。示出為粗連續(xù)線的曲線402顯示圖2的電路的響應(yīng)，細(xì)連續(xù)線的曲線403為圖3的電路的響應(yīng)，而虛線的曲線為圖4的電路的響應(yīng)?？梢钥闯?，對(duì)于某些頻率(例如，2kHz和3kHz的頻率)而言，使用電流鏡來(lái)測(cè)量和重新注入被晶體管吸收的電流的圖4的電路的響應(yīng)較好。圖3的電路的響應(yīng)要差些，但品質(zhì)良好，而圖2的電路(即便產(chǎn)生了可用的結(jié)果)，還是因缺乏對(duì)被級(jí)聯(lián)級(jí)的晶體管吸收的電流的修正而具有較高的 諧波失真。
權(quán)利要求
1.一種電流電壓轉(zhuǎn)換器(22、122、222)，其具有電流反射器，輸入電流包括固定分量和可變分量，所述轉(zhuǎn)換器包括 輸入端(24)，其用于待轉(zhuǎn)換的電流； 輸出端(26)，其用于經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓； 電阻器(36)，其用于將所述電流轉(zhuǎn)換為電壓，所述電阻器(36)布置在所述輸出端(26)和地之間，輸入端(24)連接到輸出端(26)，以在電阻器(36)中流通待轉(zhuǎn)換的電流；以及 電流反射電路(38)，其包括兩個(gè)恒定電流源(40、42)，每個(gè)恒定電流源連接在所述輸出端(26)和各自的參考電壓(32、34)之間； 其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器包括級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)，所述級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)與每個(gè)恒定電流發(fā)生器(40、42)串聯(lián)安裝，以便不管輸出電壓是多少，均在每個(gè)恒定電流發(fā)生器(40、42)的端子上施加恒定的電勢(shì)差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器包括串聯(lián)安裝到用于待轉(zhuǎn)換的電流的所述輸入端(24)的級(jí)聯(lián)級(jí)(54)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，用于待轉(zhuǎn)換的電流的所述輸入端(24)通過(guò)與恒定電流發(fā)生器(40、42)串聯(lián)安裝的級(jí)聯(lián)級(jí)中的一個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)(46)連接到所述輸出端(26) ο
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，針對(duì)每個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)，所述轉(zhuǎn)換器包括用于重新注入與在所述電流反射器電路(38)中被吸收的電流相等的電流的裝置(150、154、152、156 ;244、246、250)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，針對(duì)每個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)，所述轉(zhuǎn)換器包括用于測(cè)量級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)的被吸收的電流的裝置(224、226)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述用于測(cè)量電流的裝置包括安裝在用于控制級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)的每個(gè)晶體管(44A、46A)的柵極的電路上的測(cè)量電流鏡電路(224、226)，并且用于重新注入在電流反射器電路(38)中被吸收的電流的裝置包含用于添加在測(cè)量電流鏡電路(224、226)的輸出端處獲得的兩個(gè)電流并反轉(zhuǎn)其符號(hào)的裝置(244、246)，添加和反轉(zhuǎn)裝置的輸出端連接到電流鏡電路(38)上，以便向電流反射器電路(38)中注入在測(cè)量電流鏡電路(224、226)的輸出端處獲得的電流之和的反值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，針對(duì)每個(gè)電流鏡(224、226)，用于添加在測(cè)量電流鏡電路(224、226)的輸出端處獲得的兩個(gè)電流并反轉(zhuǎn)其符號(hào)的裝置包含串聯(lián)安裝的符號(hào)反轉(zhuǎn)電流鏡(244、246)，兩個(gè)符號(hào)反轉(zhuǎn)電流鏡(244、246)的輸出端一起連接到電流反射器電路(38)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述用于重新注入被吸收的電流的裝置包括用于將連接信號(hào)注入到與級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)相關(guān)聯(lián)的電流發(fā)生器(40、42)中，使得電流發(fā)生器(40、42)提供增加了被級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)吸收的電流的電流的裝置(150、154、152、156)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述重新注入的裝置能夠重新注入與針對(duì)例如低于20kHz的可聽(tīng)頻率的在電流反射器電路(38)中被吸收的電流相等的電流，并且所述轉(zhuǎn)換器包括用于穩(wěn)定從所述輸出端(26)傳遞的電壓，以便減小針對(duì)例如高于20kHz的高于可聽(tīng)頻率的頻率的重新注入電流率的裝置(154、158、156、160)，所述重新注入率等于被重新注入的電流量除以被吸收的電流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述穩(wěn)定裝置包括低通濾波器(154、158,156,160)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器不具有任何運(yùn)算放大器。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述兩個(gè)恒定電流源(40,42)之間的強(qiáng)度差異等于所述輸入電流的固定分量。
13.一種高保真放大器的輸入級(jí)，所述高保真放大器具有高線性和低失真水平，所述輸入級(jí)包括具有電流輸出端的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器以及根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的電流電壓轉(zhuǎn)換器。
14.一種高保真放大器，其具有高線性和低失真率，其特征在于，所述高保真放大器包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的輸入級(jí)，以及放大級(jí)(18)，每個(gè)電壓增益級(jí)插入所述電流電壓轉(zhuǎn)換器(22)與所述放大級(jí)(18)之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的放大器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電阻器(36)的阻值大于或等于所述放大級(jí)(18)的輸出電壓的極值之間的差異除以所述電流電壓轉(zhuǎn)換器(22)的輸入端處的電流的強(qiáng)度(InwdulatJ的極值之間的差異。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有電流反射器的電流電壓轉(zhuǎn)換器(22)，輸入端電流包括固定分量和可變分量，該轉(zhuǎn)換器包括用于待轉(zhuǎn)換的電流的輸入端(24)；用于經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓的輸出端(26)；布置在輸出端(26)和地之間的用于電流電壓轉(zhuǎn)換的電阻器(36)，輸入端(24)連接到輸出端(26)，以在電阻器(36)中流通待轉(zhuǎn)換的電流；以及電流反射器電路(38)，其包括兩個(gè)恒定電流源(40、42)，每個(gè)恒定電流源連接到輸出端(26)和各自的參考電壓(32、34)之間。該轉(zhuǎn)換器(22)還包括級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)，級(jí)聯(lián)級(jí)(44、46)與每個(gè)恒定電流發(fā)生器(40、42)串聯(lián)安裝，以便不管輸出端電壓是多少，均在每個(gè)恒定電流發(fā)生器(40、42)的端子上施加恒定的電勢(shì)差。
文檔編號(hào)H03F1/30GK102884723SQ201080066591
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者馬西亞斯·摩仁瓦利, 皮埃爾-埃馬紐埃爾·卡莫 申請(qǐng)人:帝瓦雷公司