高速驅(qū)動(dòng)放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高速驅(qū)動(dòng)放大器，其包括驅(qū)動(dòng)放大電路及加速電路，驅(qū)動(dòng)放大電路包括四個(gè)輸出端及電源端，加速電路包括第一晶體三極管、第二晶體三極管、第三晶體三極管、第四晶體三極管、第五晶體三極管及第一電阻，第一及第二晶體三極管基極分別與驅(qū)動(dòng)放大電路兩輸出端連接，第三及第四晶體三極管基極分別與驅(qū)動(dòng)放大電路另兩輸出端連接，第一及第三晶體三極管集電極接電源端，第一晶體三極管發(fā)射極與第三晶體三極管集電極連接，第二晶體三極管發(fā)射極與第四晶體三極管集電極連接，第三與第四晶體三極管發(fā)射極共同連至第五晶體三極管集電極，第五晶體三極管發(fā)射極經(jīng)第一電阻接地。設(shè)置加速電路可改善輸出信號(hào)上升與下降沿時(shí)間，加快電路工作速度。
【專利說(shuō)明】高速驅(qū)動(dòng)放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)放大技術(shù)，尤其涉及一種高速驅(qū)動(dòng)放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在高速數(shù)字電路中，由于寄生的影響，信號(hào)衰減很大，驅(qū)動(dòng)放大器是必不可少的模塊。隨著電路規(guī)模和速度的提高，驅(qū)動(dòng)放大器要驅(qū)動(dòng)更多的差分對(duì)，并且要求上升沿和下降沿時(shí)間更短。傳統(tǒng)的方法是采用并聯(lián)多個(gè)射隨電路的來(lái)增大驅(qū)動(dòng)。
[0003]然而，采用傳統(tǒng)方法存在兩個(gè)問(wèn)題，第一是射隨電路的功耗很大，隨著并聯(lián)射隨電路的增加，功耗急劇增加，第二是隨著負(fù)載電路規(guī)模增加，負(fù)載電容也在增加，射隨電路在驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載時(shí)，信號(hào)的上升沿和下降沿時(shí)間明顯變長(zhǎng)，影響了電路工作速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種能加快電路工作速度的高速驅(qū)動(dòng)放大器。
[0005]一種高速驅(qū)動(dòng)放大器，其用于在高速數(shù)字電路中放大信號(hào)，所述高速驅(qū)動(dòng)放大器包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)放大電路及一個(gè)加速電路，所述驅(qū)動(dòng)放大電路包括兩個(gè)輸入端、四個(gè)輸出端及一個(gè)電源端，所述加 速電路包括四個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)放大電路的輸出端對(duì)應(yīng)的輸入端及兩個(gè)輸出端，所述加速電路包括一個(gè)第一晶體三極管、一個(gè)第二晶體三極管、一個(gè)第三晶體三極管、一個(gè)第四晶體三極管、一個(gè)第五晶體三極管及一個(gè)第一電阻，所述第一晶體三極管的基極與所述第二晶體三極管的基極為所述加速電路的兩個(gè)輸入端并分別與所述驅(qū)動(dòng)放大電路的兩個(gè)輸出端相連，所述第三晶體三極管及所述第四晶體三極管的基極為所述加速電路的另兩個(gè)輸入端并分別與所述驅(qū)動(dòng)放大電路的另兩個(gè)輸出端相連，所述第一晶體三極管與所述第三晶體三極管的集電極接電源端，所述第一晶體三極管的發(fā)射極與所述第三晶體三極管的集電極相連且為所述加速電路的一個(gè)輸出端，所述第二晶體三極管的發(fā)射極與所述第四晶體三極管的集電極相連且為所述加速電路的另一個(gè)輸出端，所述第三晶體三極管的發(fā)射極與所述第四晶體三極管的發(fā)射極共同連接至所述第五晶體三極管的集電極，所述第五晶體三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第一電阻接地。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的高速驅(qū)動(dòng)放大器中，通過(guò)加速電路的設(shè)置可以改善輸出信號(hào)的上升沿和下降沿時(shí)間，加快電路工作速度，功耗較低，驅(qū)動(dòng)更大。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明提供的高速驅(qū)動(dòng)放大器的電路圖。
[0008]主要元件符號(hào)說(shuō)明
[0009]高速驅(qū)動(dòng)放大器100
[0010]驅(qū)動(dòng)放大電路120
[0011]加速電路140
[0012]電源端Vcc[0013]兩個(gè)輸入端INP、INN
[0014]高速驅(qū)動(dòng)放大器輸出端0UTP、0UTN
[0015]輸出端120c ~120f
[0016]第一至第十二晶體三極管Ql~Q12
[0017]電阻Rl ~R6
[0018]如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0019]請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種高速驅(qū)動(dòng)放大器100，其用于在高速數(shù)字電路中放大信號(hào)，所述高速驅(qū)動(dòng)放大器100包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)放大電路120及一個(gè)加速電路140。所述驅(qū)動(dòng)放大電路120包括一個(gè)電源端Vcc、兩個(gè)輸入端INP、INN及四個(gè)輸出端120c、120d、120e、120f。
[0020]所述加速電路140包括一個(gè)第一晶體三極管Q1、一個(gè)第二晶體三極管Q2、一個(gè)第三晶體三極管Q3、一個(gè)第四晶體三極管Q4、一個(gè)第五晶體三極管Q5及一個(gè)第一電阻R1。加速電路140包括兩個(gè)輸出端OUTP、OUTN及四個(gè)輸入端，其中該加速電路140的四個(gè)輸入端與驅(qū)動(dòng)放大電路120的輸出端120c、120d、120e、120f對(duì)應(yīng)。
[0021]所述驅(qū)動(dòng)放大電路120包括一個(gè)差分放大電路122及一個(gè)射隨電路124，所述差分放大電路122包括兩個(gè)輸入端為INP、INN及兩個(gè)輸出端120c、120d，所述射隨電路124包括兩個(gè)與差分放大電路122的兩個(gè)輸出端122c、122d對(duì)應(yīng)的輸入端及兩個(gè)與加速電路140的兩個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)的輸出端，也即射隨電路124的兩個(gè)輸出端為輸出端120e、120f。射隨電路124對(duì)差分放大電路122的輸出進(jìn)行電平移位。
[0022]差分放大電路122包括第六晶體三極管Q6、第七晶體三極管Q7、第八晶體三極管Q8、一個(gè)第二電阻R2、一個(gè)第三電阻R3及一個(gè)第四電阻R4,差分放大電路122的兩個(gè)輸入端INP、INN分別為所述第六晶體三極管Q6與第七晶體三極管Q7的基極。差分放大電路122的輸出端120c、120d分別為第六晶體三極管Q6與第七晶體三極管Q7的集電極。
[0023]射隨電路124包括一個(gè)第九晶體三極管Q9、一個(gè)第十晶體三極管Q10、一個(gè)第十一晶體三極管Q11、一個(gè)第十二晶體三極管Q12、一個(gè)第五電阻R5及一個(gè)第六電阻R6,第九晶體三極管Q9的基極與第十一晶體三極管Qll的基極為射隨電路124的兩個(gè)輸入端，第九晶體三極管Q9的基極與第十一晶體三極管Qll的發(fā)射極為124射隨電路的兩個(gè)輸出端。
[0024]第一晶體三極管Ql的基極為加速電路140的輸入端并對(duì)應(yīng)與差分放大電路122的輸出端120c連接，第一晶體三極管Ql的集電極連接至電源端Vcc，第一晶體三極管Q2的發(fā)射極與所述第三晶體三極管Q3的集電極相連且該連接端為加速電路140的輸出端0UTN。第二晶體三極管Q2的基極為加速電路140的輸入端并對(duì)應(yīng)與差分放大電路122的輸出端120d連接，第二晶體三極管Q2的集電極連接至電源端Vcc，第二晶體三極管Q2的發(fā)射極與第四晶體三極管Q4的集電極相連且該連接端為加速電路140的輸出端0UTP。
[0025]第三晶體三極管Q3的基極為加速電路140的輸入端并對(duì)應(yīng)與差分放大電路122的輸出端120e連接，第四晶體三極管Q4的基極為加速電路140的輸入端并對(duì)應(yīng)與差分放大電路122的輸出端120f連接，也即第四晶體三極管Q4的基極連接至第九晶體三極管Q9的發(fā)射極與第十晶體三極管QlO的集電極之間，第三晶體三極管Q3的發(fā)射極與第四晶體三極管Q4的發(fā)射極共同連接至第五晶體三極管Q5的集電極，第五晶體三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第一電阻146接地。
[0026]第六晶體三極管Q6的集電極經(jīng)第二電阻R2接至電源端Vcc，第七晶體三極管Q7的集電極經(jīng)第三電阻R3接至電源端Vcc，第六晶體三極管Q6集電極與第七晶體三極管Q7的集電極分別為射隨電路124的兩個(gè)輸入端并分別與第一晶體三極管Ql的基極及第二晶體三極管Q2的基極相連接，第六晶體三極管Q6及第七三極管Q7的發(fā)射極共同接至第八晶體三極管Q8的集電極，第八晶體三極管Q8的發(fā)射極經(jīng)第四電阻R4接地。
[0027]第九晶體三極管Q9的基極與第一晶體三極管Ql的基極相連接并共同連接至第六晶體三極管Q6的集電極與第二電阻R2之間，第九晶體三極管Q9的集電極與第十一晶體三極管Qll的集電極接至電源端Vcc，第九晶體三極管Q9的發(fā)射極分別與第十晶體三極管QlO的集電極及第四晶體三極管Q4的基極相連，第十晶體三極管QlO的發(fā)射極經(jīng)第五電阻R5接地。
[0028]第十一晶體三極管Qll的基極與第二晶體三極管Q2的基極相連接并共同連接至第七晶體三極管Q7的集電極與第三電阻之間，第十一晶體三極管Qll的發(fā)射極分別與第十二晶體三極管Q12的集電極及第三晶體三極管Q3的基極相連，也即第三晶體三極管Q3的基極連接至第十二晶體三極管Q12的集電極與第十一晶體三極管Qll的發(fā)射極之間，第十二晶體三極管Qll的發(fā)射極經(jīng)所述第六電阻R6接地。
[0029]兩個(gè)輸入端INN與INP輸入的信號(hào)為差分信號(hào)，則第三晶體三極管Q3的基極與第四晶體三極管Q4的基極是反相的，第三晶體三極管Q3的基極與第四晶體三極管Q4共用由第五晶體三極管Q5與第一電阻Rl構(gòu)成的偏置電流鏡，當(dāng)輸出端OUTP的信號(hào)從高電平切換到低電平，即輸出端OUTP為下降沿信號(hào)時(shí)，由于第四晶體三極管Q4的集電極和基極是反相的，則第四晶體三極管Q4基極是上升沿信號(hào)，也即OUTP從高電平切換到低電平時(shí)，第四晶體三極管Q4的基極從低電平切換到高電平，此時(shí)第三晶體三極管Q3的基極是下降沿信號(hào)，即從高電平切換到低電平，電流鏡第五晶體三極管Q5電流就會(huì)流向第四晶體三極管Q4，從而加速輸出端OUTP的放電，由于第三晶體三極管Q3中沒(méi)有電流流過(guò)，所以O(shè)UTN中電流流向負(fù)載，即經(jīng)過(guò)第三晶體三極管Q3流向第五晶體三極管Q5與第一電阻R1，從而加速OUTN的上升沿。
[0030]當(dāng)輸出端OUTP的信號(hào)從低電平切換到高電平，即輸出端OUTP為上升沿信號(hào)時(shí)，第四晶體三極管Q4基極是下降沿信號(hào)，也即OUTP從低電平切換到高電平時(shí)，第四晶體三極管Q4的基極從高電平切換到低電平，此時(shí)第三晶體三極管Q3的基極是上升沿信號(hào)，即從低電平切換到高電平，電流鏡第五晶體三極管Q5電流就會(huì)流向第三晶體三極管Q3，從而加速輸出端OUTN的放電，由于第四晶體三極管Q4中沒(méi)有電流流過(guò)，所以O(shè)UTP中電流流向負(fù)載，即經(jīng)過(guò)第三晶體三極管Q4流向第五晶體三極管Q5與第一電阻Rl，從而加速OUTP的上升沿。
[0031]由Ql~Q5組成的加速電路140使得高速驅(qū)動(dòng)放大器具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，它的驅(qū)動(dòng)能力是射頻驅(qū)動(dòng)放大電路120電路的驅(qū)動(dòng)能力的3倍以上。
[0032]本發(fā)明提供的高速驅(qū)動(dòng)放大器中，通過(guò)Ql~Q5組成的加速電路140對(duì)輸出OUTP和OUTN端信號(hào)的上升沿和下降沿進(jìn)行加速，改善信號(hào)的上升沿和下降沿時(shí)間，加快電路工作速度，功耗較低，驅(qū)動(dòng)更大。
[0033]可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高速驅(qū)動(dòng)放大器，其用于在高速數(shù)字電路中放大信號(hào)，所述高速驅(qū)動(dòng)放大器包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)放大電路，所述驅(qū)動(dòng)放大電路包括四個(gè)輸出端及一個(gè)電源端，其特征在于，所述高速驅(qū)動(dòng)放大器還包括一個(gè)加速電路，所述加速電路包括四個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)放大電路的輸出端對(duì)應(yīng)的輸入端及兩個(gè)輸出端，所述加速電路包括一個(gè)第一晶體三極管、一個(gè)第二晶體三極管、一個(gè)第三晶體三極管、一個(gè)第四晶體三極管、一個(gè)第五晶體三極管及一個(gè)第一電阻，所述第一晶體三極管的基極與所述第二晶體三極管的基極為所述加速電路的兩個(gè)輸入端并分別與所述驅(qū)動(dòng)放大電路的兩個(gè)輸出端相連，所述第三晶體三極管及所述第四晶體三極管的基極為所述加速電路的另兩個(gè)輸入端并分別與所述驅(qū)動(dòng)放大電路的另兩個(gè)輸出端相連，所述第一晶體三極管與所述第三晶體三極管的集電極接電源端，所述第一晶體三極管的發(fā)射極與所述第三晶體三極管的集電極相連且連接端為所述加速電路的一個(gè)輸出端，所述第二晶體三極管的發(fā)射極與所述第四晶體三極管的集電極相連且連接端為所述加速電路的另一個(gè)輸出端，所述第三晶體三極管的發(fā)射極與所述第四晶體三極管的發(fā)射極共同連接至所述第五晶體三極管的集電極，所述第五晶體三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第一電阻接地。
2.如權(quán)利要求1所述的高速驅(qū)動(dòng)放大器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)放大電路包括一個(gè)差分放大電路及一個(gè)射隨電路，所述差分放大電路包括兩個(gè)輸入端及兩個(gè)輸出端，所述射隨電路包括兩個(gè)輸入端及兩個(gè)輸出端，所述射隨電路的兩個(gè)輸出端為所述加速電路的兩個(gè)輸入端，所述差分放大電路包括第六晶體三極管、第七晶體三極管、第八晶體三極管、一個(gè)第二電阻、一個(gè)第三電阻及一個(gè)第四電阻，所述驅(qū)動(dòng)放大電路的兩個(gè)輸入端分別為所述第六晶體三極管與第七晶體三極管的基極，所述驅(qū)動(dòng)放大電路的兩個(gè)輸出端分別為所述第六晶體三極管與第七晶體三極管的集電極，所述第六晶體三極管的集電極經(jīng)所述第二電阻接至電源端，所述第七晶體三極管的集電極經(jīng)所述第三電阻接至電源端，所述第六晶體三極管集電極與所述第七晶體三極管的集電極為所述射隨電路的兩個(gè)輸入端并分別與所述第一晶體三極管的基極及所述第二晶體三極管的基極相連作為所述加速電路的另兩個(gè)輸入端，所述第六晶體三極管及所述第七三極管的發(fā)射極共同接至所述第八晶體三極管的集電極，所述第八晶體三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第四電阻接地。
3.如權(quán)利要求2所述的高速驅(qū)動(dòng)放大器，其特征在于，所述射隨電路包括一個(gè)第九晶體三極管、一個(gè)第十晶體三極管、一個(gè)第十一晶體三極管、一個(gè)第十二晶體三極管、一個(gè)第五電阻及一個(gè)第六電阻，所述第九晶體三極管的基極與所述第十一晶體三極管的基極為所述射隨電路的兩個(gè)輸入端，所述第九晶體三極管的基極與所述第十一晶體三極管的發(fā)射極為所述射隨電路的兩個(gè)輸出端，所述第九晶體三極管的基極與所述第六晶體三極管的集電極相連，所述第九晶體三極管的集電極與所述第十一晶體三極管的集電極接至電源端，所述第九晶體三極管的發(fā)射極分別與所述第十晶體三極管的集電極及所述第四晶體三極管的基極相連，所述第十晶體三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第五電阻接地，所述第十一晶體三極管的基極與所述第七晶體三極管的集電極相連，所述第十一晶體三極管的發(fā)射極分別與所述第十二晶體三極管的集電極及所述第三晶體三極管的基極相連，所述第十二晶體三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第六電阻接地。
【文檔編號(hào)】H03F3/45GK103762946SQ201410007611
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】李維忠, 薛道均, 楊奇 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院