一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，包括輸入電路、放大電路、輸出電路和直流負(fù)反饋電路。直流負(fù)反饋電路包括第一放大器、第二放大器、第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻。第一放大器、第二放大器、第一電容和第二電容構(gòu)成閉環(huán)。當(dāng)放大電路的直流偏差經(jīng)過直流負(fù)反饋電路的第一電阻、第二電阻、第一電容和第二電容構(gòu)成的低通濾波器采樣后，再經(jīng)過第一放大器放大后反饋到輸入電路，以用于消除電路的直流失調(diào)。本發(fā)明的限幅放大器，采用片上小電容實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除電路，使得即使處理長串的“1”信號(hào)或者長串的“0”信號(hào)時(shí)，都不會(huì)因?yàn)橹绷魇д{(diào)消除電路引起的低頻截止頻率過高而產(chǎn)生誤碼。
【專利說明】—種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光通信領(lǐng)域的限幅放大器，尤其涉及一種具有高增益帶寬和片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展、多媒體通信的廣泛應(yīng)用和信息高速公路的大規(guī)模建設(shè)，人們對(duì)高速通信系統(tǒng)的需求越來越高。無源光網(wǎng)絡(luò)因?yàn)楦邘?、低成本、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)成為最具有吸引力的一種解決方案。限幅放大器作為光接收機(jī)里的重要組成部分，主要功能是將前級(jí)跨阻放大器提供的較小的電壓信號(hào)進(jìn)一步放大供后級(jí)的時(shí)鐘恢復(fù)電路使用。
[0003]圖1所示為傳統(tǒng)的限幅放大器，主要包括輸入級(jí)、多個(gè)增益級(jí)、輸出級(jí)和直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。輸入級(jí)主要實(shí)現(xiàn)阻抗匹配減小傳輸線損耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電平位移，給內(nèi)部電路提供合適的直流電平。多個(gè)增益級(jí)用來提供足夠的增益，即使在輸入信號(hào)幅度很小的時(shí)候最后一級(jí)也能工作在限幅狀態(tài)；同時(shí)，增益級(jí)具有足夠的帶寬，使整個(gè)放大器能夠滿足特定的傳輸速率。輸出級(jí)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配并提供足夠大的驅(qū)動(dòng)能力。直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)用于消除直流失調(diào)，穩(wěn)定整個(gè)電路的直流電平。直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)在穩(wěn)定電路直流電平的同時(shí)，在電路的交流特性上引入一個(gè)低頻截止頻率，過高的低頻截止頻率會(huì)導(dǎo)致在放大連續(xù)的“ 1 ”或者連續(xù)的“0”的時(shí)候輸出端會(huì)產(chǎn)生漂移，最終導(dǎo)致誤碼。為了克服這個(gè)問題，通常會(huì)增大直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)中的低通濾波器的電阻和電容的值，而電容面積太大在片上難以實(shí)現(xiàn)，所以傳統(tǒng)的做法是使用片外電容。
[0004]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為光接收機(jī)提供一種新型的限幅放大器，采用片上小電容實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除電路，使得即使處理長串的“ 1 ”信號(hào)或者長串的“0”信號(hào)時(shí)，都不會(huì)因?yàn)橹绷魇д{(diào)消除電路引起的低頻截止頻率過高而產(chǎn)生誤碼。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，包括輸入電路、放大電路、輸出電路和直流負(fù)反饋電路；
[0007]所述輸入電路用于輸入信號(hào)緩沖和電平位移；
[0008]所述放大電路用于提供增益；所述放大電路的輸入端與所述輸入電路的輸出端相連，所述放大電路的輸出端分別與所述輸出電路的輸入端和所述直流負(fù)反饋電路的輸入端連接；
[0009]所述輸出電路用于輸出信號(hào)；
[0010]所述直流負(fù)反饋電路用于消除直流失調(diào)，穩(wěn)定所述放大電路的直流電平；所述直流負(fù)反饋電路的輸入端與所述放大電路的輸出端連接，所述直流負(fù)反饋電路的輸出端與所述輸入電路相連；
[0011]其特征在于，所述直流負(fù)反饋電路包括第一放大器(Al)、第二放大器(A2)、第一電容（C21)、第二電容（C22)、第一電阻（R21)和第二電阻（R22)，其中，所述第一電容（C21)與所述第二電容（C22)是相同的，所述第一電阻（R21)和所述第二電阻（R22)是相同的；
[0012]所述放大電路的輸出端通過所述第一電阻（R21)和所述第二電阻（R22)與所述第一放大器（Al)的輸入端連接；所述第一放大器(Al)的輸出端分別與所述輸入電路和所述第二放大器（A2)的輸入端連接；所述第二放大器（A2)的輸出端通過所述第一電容（C21)和所述第二電容（C22)與所述第一放大器(Al)的輸入端相連。
[0013]進(jìn)一步地，所述放大電路包括若干放大級(jí)，若干所述放大級(jí)依次級(jí)聯(lián)。
[0014]進(jìn)一步地,所述放大電路包括5個(gè)放大級(jí),所述5個(gè)放大級(jí)結(jié)構(gòu)相同。
[0015]進(jìn)一步地，所述輸入電路包括外部電流源、電流鏡陣列、輸入差分放大器、發(fā)射極跟隨器和直流負(fù)反饋放大器。
[0016]進(jìn)一步地，所述電流鏡陣列包括若干三極管和若干電阻；
[0017]所述三極管（Q37 )、所述三極管（Q38 )、所述三極管（Q39 )、所述三極管（Q310 )和所述三極管（Q311)共基極；所述三極管（Q37)的發(fā)射極通過所述電阻（R35)直接接地，所述三極管（Q37)的集電極與所述外部電流源（I)相連；所述三極管（Q38)的發(fā)射極通過所述電阻（R36)直接接地，集電極與所述輸入差分放大器連接；所述三極管（Q39)的發(fā)射極通過所述電阻（R37)直接接地，集電極與所述直流負(fù)反饋放大器連接；所述三極管（Q310)的發(fā)射極通過所述電阻（R38)直接接地；所述三極管（Q311)的發(fā)射極通過所述電阻（R39)直接接地，所述三極管（Q310)的集電極和所述三極管（Q311)的集電極與所述放大電路的輸出端連接。
[0018]進(jìn)一步地，所述輸入差分放大器包括三極管（Q31)、三極管（Q32)、負(fù)載電阻(R31)、負(fù)載電阻（R32)、反饋電阻（R33)和反饋電阻（R34)；
[0019]所述三極管（Q31)的基極和所述三極管（Q32)的基極與所述輸入信號(hào)相連；所述三極管（Q31)的集電極通過所述負(fù)載電阻（R31)與電源相連，所述三極管（Q32)的集電極通過所述負(fù)載電阻（R32)與所述電源相連；所述三極管（Q31)的發(fā)射極通過所述反饋電阻(R33)與所述三極管（Q38)的集電極相連；所述三極管（Q32)的發(fā)射極通過所述反饋電阻(R34)與所述三極管（Q38)的集電極相連。
[0020]進(jìn)一步地，所述直流負(fù)反饋放大器包括三極管（Q33)、三極管（Q34)、所述負(fù)載電阻（R31)和所述負(fù)載電阻（R32)；
[0021]所述三極管（Q33)的基極和所述三極管（Q34)的基極與所述直流反饋電路的輸出端連接；所述三極管（Q33)的集電極通過所述負(fù)載電阻（R31)與所述電源相連；所述三極管(Q34 )的集電極通過所述負(fù)載電阻（R32 )與所述電源相連；所述三極管（Q33 )和所述三極管(Q34)的發(fā)射極與所述三極管（Q39)的集電極相連。
[0022]進(jìn)一步地，所述發(fā)射極跟隨器包括三極管（Q35)和三極管（Q36)；
[0023]所述三極管（Q35 )的基極與所述三極管（Q31)的集電極相連，所述三極管（Q36 )的基極與所述三極管（Q32 )的集電極相連，所述三極管（Q35 )和所述三極管（Q36 )的集電極與電源相連，所述三極管（Q35)和所述三極管（Q36)的發(fā)射極與所述放大電路的輸入端連接。
[0024]進(jìn)一步地，所述放大電路包括若干三極管、若干電阻、電容（C41)和電容（C42)；[0025]所述三極管（Q41)和所述三極管（Q42)的基極與所述輸入電路的輸出端連接；所述三極管（Q41)的集電極通過所述電阻（Re I)與電源連接，所述三極管（Q42 )的集電極通過所述電阻（Rc2)與電源連接；所述三極管（Q41)的發(fā)射極通過所述電阻（Rel)和所述電阻(Re2)與所述三極管（Q42 )的發(fā)射極連接；并在所述電阻（Re I)和所述電阻（Re2 )上并聯(lián)所述電容（C41)和所述電容（C42);所述三極管（Q45)、所述三極管（Q46)、所述三極管（Q47)、所述三極管（Q48)、所述電阻（R41)、所述電阻（R42)、所述電阻（R43)和所述電阻（R44)構(gòu)成電流鏡結(jié)構(gòu)；所述三極管（Q43)和所述三極管（Q44)構(gòu)成發(fā)射極跟隨器。
[0026]進(jìn)一步地，所述電阻（ReI)和所述電阻（Rc2)是無源器件電阻。
[0027]本發(fā)明的一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器的主通道是由一個(gè)輸入電路、一個(gè)放大電路和一個(gè)輸出電路組成，放大電路包括5個(gè)放大級(jí)。輸入電路接收差分信號(hào)Vin+/Vin-，進(jìn)放大后輸出差分信號(hào)Vml+/Vml-。放大電路接收差分信號(hào)Vml+/Vml_，并放大輸出差分信號(hào)Vm2+/Vm2-，五個(gè)放大級(jí)有足夠的增益使Vm2+/Vm2_進(jìn)入限幅狀態(tài)。輸出電路接收差分信號(hào)Vm2+/Vm2-，放大后產(chǎn)生差分輸出信號(hào)Vout+/Vout-。直流負(fù)反饋環(huán)路由電阻R21、R22，電容C21、C22和放大器Al、A2組成，放大器Al、A2以及電容C21、C22構(gòu)成閉環(huán)。放大電路在最后一級(jí)放大級(jí)處的直流偏差通過電阻R21、R22和電容C21、C22構(gòu)成的低通濾波器采樣，經(jīng)放大器Al放大后反饋到輸入電路，用來消除電路的直流失調(diào)。
[0028]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種用于光通信的限幅放大器，使用片上電容能達(dá)到很好的消除直流失調(diào)效果，并且得到較低的低頻截止頻率，使得該限幅放大器具有優(yōu)秀的性能，即使在處理長串“ I”信號(hào)或者長串“O”信號(hào)時(shí)也不產(chǎn)生誤碼。
[0029]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖I是傳統(tǒng)限幅放大器的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0031]圖2是本發(fā)明的一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明的一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器的輸入電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是是本發(fā)明的一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器的放大電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0035]本發(fā)明的一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器的具體電路工作示意圖如圖2所示，包括輸入電路、放大電路、輸出電路和直流負(fù)反饋電路。
[0036]輸入電路的電路圖具體如圖3，包括由三極管Q37、Q38、Q39、Q310、Q311和電阻R5、R6、R7、R8、R9組成的電流鏡陣列、由三極管Q31、Q32和負(fù)載電阻R31、R32以及發(fā)射級(jí)負(fù)反饋電阻R33、R34組成的差分放大器、由三極管Q33、Q34和負(fù)載電阻R31、R32組成的直流負(fù)反饋放大器和由三極管Q35和Q36組成的發(fā)射極跟隨器。
[0037]在電流鏡陣列中，三極管Q37、三極管Q38、三極管Q39、三極管Q310和三極管Q311共基極；三極管Q37的發(fā)射極通過電阻R35直接接地，三極管Q37的集電極與外部電流源I相連；三極管Q38的發(fā)射極通過電阻R36直接接地，集電極與輸入差分放大器連接；三極管Q39的發(fā)射極通過電阻R37直接接地，集電極與直流負(fù)反饋放大器連接；三極管Q310的發(fā)射極通過電阻R38直接接地；三極管Q311的發(fā)射極通過電阻R39直接接地，三極管Q310的集電極和三極管Q311的集電極與放大電路的輸出端連接。輸入電路分別給輸入差分放大器，直流負(fù)反饋放大器以及發(fā)射級(jí)跟隨器提供電流。
[0038]差分放大器中，三極管Q31的基極和三極管Q32的基極與差分信號(hào)Vin+/Vin_相連；三極管Q31的集電極通過負(fù)載電阻R31與電源相連，三極管Q32的集電極通過負(fù)載電阻R32與電源相連；三極管Q31的發(fā)射極通過反饋電阻R33與三極管Q38的集電極相連；三極管Q32的發(fā)射極通過反饋電阻R34與三極管Q38的集電極相連。因?yàn)椴罘址糯笃鞑恍枰艽蟮脑鲆妫允褂冒l(fā)射級(jí)負(fù)反饋電阻來減小放大器的增益來換取高帶寬，同時(shí)，發(fā)射級(jí)負(fù)反饋電阻還能減小等效輸入電容；使用發(fā)射級(jí)負(fù)反饋電阻還有優(yōu)點(diǎn)是，放大器的增益可以近似等效為電阻R31與電阻R33的比值，通過電阻匹配可以得到一個(gè)跟工藝溫度等因素?zé)o關(guān)的增益。
[0039]在直流負(fù)反饋放大器中，三極管Q33的基極和三極管Q34的基極與直流反饋電路的輸出端連接；三極管Q33的集電極通過負(fù)載電阻R31與電源相連；三極管Q34的集電極通過負(fù)載電阻R32與電源相連；三極管Q33和三極管Q34的發(fā)射極與三極管Q39的集電極相連。三極管Q33和Q34與差分放大器共用負(fù)載R31和R32。三極管Q33和Q34的基極分別接到直流負(fù)反饋的輸出點(diǎn)Vf+和Vf-上，Vf+和Vf-控制三極管Q33和Q34的電流達(dá)到消除電路直流失調(diào)，穩(wěn)定電路直流工作點(diǎn)的目的。
[0040]在發(fā)射極跟隨器中，三極管Q35的基極與三極管Q31的集電極相連，三極管Q36的基極與三極管Q32的集電極相連，三極管Q35和三極管Q36的集電極與電源相連，三極管Q35和三極管Q36的發(fā)射極與放大電路的輸入端連接。差分信號(hào)最后通過發(fā)射極跟隨器輸出Vml+/Vml-，發(fā)射極跟隨器主要是隔離后級(jí)輸入電容，減小后級(jí)輸入電容對(duì)本級(jí)帶寬的影響；除此之外，還提供電平位移，給后級(jí)提供合適的直流電平。
[0041]放大電路采用放大級(jí)級(jí)聯(lián)電路，在本實(shí)施例中，采用五級(jí)放大級(jí)級(jí)聯(lián)，因?yàn)槲寮?jí)放大級(jí)級(jí)聯(lián)能達(dá)到最佳放大效果。差分信號(hào)Vml+/Vml-進(jìn)入放大電路后經(jīng)放大產(chǎn)生限幅狀態(tài)的差分信號(hào)Vm2+/Vm2-。在本發(fā)明的限幅放大器電路中的放大電路需要足夠的增益保證所有信號(hào)都能進(jìn)入限幅狀態(tài)，同時(shí)還需要足夠的帶寬來滿足特定的傳輸速率。為了提供帶寬和高增益，放大電路通常會(huì)使用到寬帶技術(shù)。常用的寬帶技術(shù)有很多：ft倍增技術(shù)，電感峰化技術(shù)，Cherry-Hooper結(jié)構(gòu)等。其中電感峰化技術(shù)需要用到電感，但是電感面積太大，會(huì)使整個(gè)芯片的成本提高；ft倍增技術(shù)和Cherry-Hooper結(jié)構(gòu)都需要增加額外電路,不但增加了電路的復(fù)雜性還導(dǎo)致了更多的功耗。
[0042]圖4所示為本發(fā)明的限幅放大器電路的放大電路的具體實(shí)現(xiàn)電路圖，三極管Q41和三極管Q42的基極與輸入電路的輸出端連接；三極管Q41的集電極通過電阻Rcl與電源連接，三極管Q42的集電極通過電阻Rc2與電源連接；三極管Q41的發(fā)射極通過電阻Rel和電阻Re2與三極管Q42的發(fā)射極連接；并在電阻Rel和電阻Re2上并聯(lián)電容C41和電容C42 ;三極管Q45、三極管Q46、三極管Q47、三極管Q48、電阻R41、電阻R42、電阻R43和電阻R44構(gòu)成電流鏡結(jié)構(gòu)；和由三極管Q43和Q44構(gòu)成了發(fā)射極跟隨器。
[0043]為了獲得更高的帶寬，放大電路選用了有更高本征頻率的三極管Q41、Q42作為放大管，為了減小噪聲，采用了無源器件電阻Rcl、Rc2作為負(fù)載。注意到限制三極管速度的一個(gè)重要因素是基區(qū)電阻Rb和基極-發(fā)射極寄生電容Cbe產(chǎn)生的輸入極點(diǎn)，所以采用了電阻Rel和Re2的負(fù)反饋電阻。根據(jù)米勒效應(yīng)，輸入電容由Cin=Cbe變?yōu)镃in=Cbe/(l+gm*ReI)，其中，gm是三極管Q41和三極管Q42的跨導(dǎo)。所以輸入極點(diǎn)增大了 l+gm*Rel倍。為了進(jìn)一步擴(kuò)展帶寬，采用了零極點(diǎn)消除技術(shù)，如圖4所示，在發(fā)射極負(fù)反饋電阻上并聯(lián)了電容C4UC42,頻率特性上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)l/(Rel*C41)和一個(gè)極點(diǎn)(l+gm*Rel) / (Rel*C41)，控制Rel和C41的大小，使l/(Rel*C41)=l/(Rcl*CL)，其中CL為輸出節(jié)點(diǎn)電容，主極點(diǎn)變?yōu)?l+gm*Rel)/(Rel*C41) = (l+gm*Rel)/(Rcl*C41)，主極點(diǎn)增大了 l+gm*Rel 倍。信號(hào)最后通過三極管Q3、Q4構(gòu)成的發(fā)射極跟隨器輸出給下級(jí)，發(fā)射極跟隨器電路是用來隔離下級(jí)輸入電容對(duì)本級(jí)帶寬的影響，同時(shí)提供電平位移方便本級(jí)與下級(jí)的互聯(lián)。
[0044]差分信號(hào)Vml+/Vml_進(jìn)入放大電路后經(jīng)放大產(chǎn)生限幅狀態(tài)的差分信號(hào)Vm2+/Vm2-，輸出電路接收差分信號(hào)Vm2+/Vm2-，放大后產(chǎn)生最終的差分輸出信號(hào)Vout+/Vout-，輸出電路主要是提供阻抗匹配和足夠的驅(qū)動(dòng)能力。由于限幅放大器具有很大的增益，輸入電路的直流失調(diào)經(jīng)放大后會(huì)導(dǎo)致輸出電流的器件進(jìn)入飽和狀態(tài)，所以必須加入直流失調(diào)消除電路，即直流負(fù)反饋電路。本發(fā)明的限幅放大器的直流負(fù)反饋環(huán)路由第一電阻R21、第二電阻R22、第一電容C21、第二電容C22和第一放大器Al、第二放大器A2組成。在本實(shí)施例中，第一電容C21和第二電容C22的電容相同，為C ;第一電阻R21和第二電阻R22的電阻大小相同，為R ;第一放大器Al的增益為al,第二放大器A2的增益為a2。第一放大器Al、第二放大器A2以及第一 電容C21、第二電容C22構(gòu)成閉環(huán),利用米勒效應(yīng),在第一放大器Al的輸入端得到等效 電容Ceq= (l+al*a2)*C，通過合理設(shè)計(jì)第一放大器Al和第二放大器A2的增益，可以用很小的面積得到很大的等效電容。放大電路最后一級(jí)處的直流偏差通過第一電阻R21、第二電阻R22和第一電容C21、第二電容C22構(gòu)成的低通濾波器米樣,經(jīng)第一放大器Al放大后反饋到輸入電路，用來消除電路的直流失調(diào)。直流負(fù)反饋電路在消除直流失調(diào)的同時(shí)，還在電路的交流特性上引入了低頻截止頻率，該頻率可表示為fLF=(A*al+l)/(2 π *R*Ceq) = (A*al+l)/[2 π *R* (l+al*a2)*C] ^ A/(2 π *R*C*a2)。其中，A 為輸入電路和放大電路的增益。從Ceq和fLF的表達(dá)式可以看出，通過增大第二放大器A2的增益，不但可以獲得一個(gè)大的等效電容，達(dá)到更好的直流失調(diào)消除效果，還可以得到一個(gè)合理的低頻截止頻率，使得本限幅放大器在處理長串的“O”信號(hào)和“ I ”信號(hào)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生誤碼。
[0045]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，包括輸入電路、放大電路、輸出電路和直流負(fù)反饋電路； 所述輸入電路用于輸入信號(hào)緩沖和電平位移； 所述放大電路用于提供增益；所述放大電路的輸入端與所述輸入電路的輸出端相連，所述放大電路的輸出端分別與所述輸出電路的輸入端和所述直流負(fù)反饋電路的輸入端連接； 所述輸出電路用于輸出信號(hào)； 所述直流負(fù)反饋電路用于消除直流失調(diào)，穩(wěn)定所述放大電路的直流電平；所述直流負(fù)反饋電路的輸入端與所述放大電路的輸出端連接，所述直流負(fù)反饋電路的輸出端與所述輸入電路相連； 其特征在于，所述直流負(fù)反饋電路包括第一放大器(Al)、第二放大器(A2)、第一電容(C21)、第二電容(C22)、第一電阻(R21)和第二電阻(R22)，其中，所述第一電容(C21)與所述第二電容(C22)是相同的，所述第一電阻(R21)和所述第二電阻(R22)是相同的； 所述放大電路的輸出端通過所述第一電阻(R21)和所述第二電阻(R22)與所述第一放大器(Al)的輸入端連接；所述第一放大器(Al)的輸出端分別與所述輸入電路和所述第二放大器(A2)的輸入端連接；所述第二放大器(A2)的輸出端通過所述第一電容(C21)和所述第二電容(C22)與所述第一放大器(Al)的輸入端相連； 所述放大電路包括若干放大級(jí)，若干所述放大級(jí)依次級(jí)聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述放大電路包括5個(gè)放大級(jí),所述5個(gè)放大級(jí)結(jié)構(gòu)相同。
3.如權(quán)利要求1所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述輸入電路包括外部電流源、電流鏡陣列、輸入差分放大器、直流負(fù)反饋放大器和發(fā)射極跟隨器。
4.如權(quán)利要求3所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述電流鏡陣列包括若干三極管和若干電阻； 所述三極管(Q37 )、所述三極管(Q38 )、所述三極管(Q39 )、所述三極管(Q310 )和所述三極管(Q311)共基極；所述三極管(Q37)的發(fā)射極通過所述電阻(R35)直接接地，所述三極管(Q37)的集電極與所述外部電流源(I)相連；所述三極管(Q38)的發(fā)射極通過所述電阻(R36)直接接地，集電極與所述輸入差分放大器連接；所述三極管(Q39)的發(fā)射極通過所述電阻(R37)直接接地，集電極與所述直流負(fù)反饋放大器連接；所述三極管(Q310)的發(fā)射極通過所述電阻(R38)直接接地；所述三極管(Q311)的發(fā)射極通過所述電阻(R39)直接接地，所述三極管(Q310)的集電極和所述三極管(Q311)的集電極與所述放大電路的輸出端連接。
5.如權(quán)利要求4所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述輸入差分放大器包括三極管(Q31)、三極管(Q32)、負(fù)載電阻(R31)、負(fù)載電阻(R32)、反饋電阻(R33)和反饋電阻(R34)； 所述三極管(Q31)的基極和所述三極管(Q32)的基極與所述輸入信號(hào)相連；所述三極管(Q31)的集電極通過所述負(fù)載電阻(R31)與電源相連，所述三極管(Q32 )的集電極通過所述負(fù)載電阻(R32)與所述電源相連；所述三極管(Q31)的發(fā)射極通過所述反饋電阻(R33)與所述三極管(Q38 )的集電極相連；所述三極管(Q32 )的發(fā)射極通過所述反饋電阻(R34 )與所述三極管(Q38)的集電極相連。
6.如權(quán)利要求5所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述直流負(fù)反饋放大器包括三極管(Q33)、三極管(Q34)、所述負(fù)載電阻(R31)和所述負(fù)載電阻(R32)； 所述三極管(Q33)的基極和所述三極管(Q34)的基極與所述直流反饋電路的輸出端連接；所述三極管(Q33)的集電極通過所述負(fù)載電阻(R31)與所述電壓(VDD)相連；所述三極管(Q34 )的集電極通過所述負(fù)載電阻(R32 )與所述電源相連；所述三極管(Q33 )和所述三極管(Q34)的發(fā)射極與所述三極管(Q39)的集電極相連。
7.如權(quán)利要求6所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述發(fā)射極跟隨器包括三極管(Q35)和三極管(Q36)； 所述三極管(Q35 )的基極與所述三極管(Q31)的集電極相連，所述三極管(Q36 )的基極與所述三極管(Q32 )的集電極相連，所述三極管(Q35 )和所述三極管(Q36 )的集電極與電源相連，所述三極管(Q35)和所述三極管(Q36)的發(fā)射極與所述放大電路的輸入端連接。
8.如權(quán)利要求1所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述放大電路包括若干三極管、若干電阻、電容(C41)和電容(C42)； 所述三極管(Q41)和所述三極管(Q42)的基極與所述輸入電路的輸出端連接；所述三極管(Q41)的集電極通過所述電阻(Re I)與電源連接，所述三極管(Q42 )的集電極通過所述電阻(Rc2)與電源連接；所述三極管(Q41)的發(fā)射極通過所述電阻(Rel)和所述電阻(Re2)與所述三極管(Q42)的發(fā)射極連接；并在所述電阻(Rel)和所述電阻(Re2)上并聯(lián)所述電容(C41)和所述電容(C42);所述三極管(Q45)、所述三極管(Q46)、所述三極管(Q47)、所述三極管(Q48 )、所述電阻(R41)、所述電阻(R42 )、所述電阻(R43 )和所述電阻(R44 )構(gòu)成所述電流鏡結(jié)構(gòu)；所述三極管(Q43)和所述三極管(Q44)構(gòu)成發(fā)射極跟隨器。
9.如權(quán)利要求8所述的片上實(shí)現(xiàn)直流失調(diào)消除功能的限幅放大器，其中，所述電阻(Rcl)和所述電阻(Rc2)是無源器件`電阻。
【文檔編號(hào)】H03F3/20GK103840775SQ201410069481
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】邵思佳, 王清鵬, 王良坤, 殷明 申請(qǐng)人:嘉興禾潤電子科技有限公司