一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器，包括電流源、電流鏡、源極退化MOS管、差分輸入管、跨導提高管、負載電流鏡和共模反饋網(wǎng)絡，所述電流鏡由第一NMOS管、第二NMOS管及第三NMOS管構(gòu)成；所述源極退化MOS管由第四NMOS管和第五NMOS管構(gòu)成；所述差分輸入管由第六NMOS管和第七NMOS管構(gòu)成；所述跨導提高管由第一PMOS管和第二PMOS管構(gòu)成；所述負載電流鏡由第三PMOS管和第四PMOS管構(gòu)成；所述共模反饋網(wǎng)絡由第一電阻和第二電阻串聯(lián)構(gòu)成；本實用新型保證了能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)dB-linear近似關(guān)系，具有電路結(jié)構(gòu)組成簡單、dB-linear近似范圍大、線性度好的優(yōu)點。
【專利說明】-種大動態(tài)范圍的可變增益放大器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及通信設備領(lǐng)域，特別涉及一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器。

【背景技術(shù)】
[0002] 自動增益控制電路廣泛應用于通信系統(tǒng)中，如射頻接收機電路、磁盤驅(qū)動電路等。 如圖1所示，自動增益控制電路主要由可變增益放大器、功率檢測器、誤差放大器和環(huán)路濾 波器組成?？勺冊鲆娣糯笃鞯妮敵龉β蚀笮∮晒β蕶z測器檢測出后輸入誤差放大器與參考 電平進行比較，其輸出結(jié)果經(jīng)過環(huán)路濾波器平滑后作為可變增益放大器的控制信號返回。
[0003] 可變增益放大器作為自動增益控制電路的重要模塊，其增益與控制電壓之間的指 數(shù)關(guān)系（dB-linear)對系統(tǒng)的恒定穩(wěn)定時間和動態(tài)范圍有重要影響。因此，設計一種具有 指數(shù)特性的大動態(tài)范圍可變增益放大器對提高自動增益控制電路性能具有重要的作用。
[0004] 早期的可變增益放大器大多采用泰勒近似或是寄生NPN晶體管實現(xiàn)dB-Ι inear特 性，采用這兩種方法實現(xiàn)的可變增益放大器往往需要轉(zhuǎn)換電路才能實現(xiàn)控制電壓與增益之 間的dB-linear特性，因此電路結(jié)構(gòu)復雜、芯片面積和功耗均較大。近年來無轉(zhuǎn)換電路的可 變增益放大器成為研究方向。
[0005] 如圖2所示為現(xiàn)有無轉(zhuǎn)換電路的可變增益放大器[Accurate dB-Linear Variable Gain Amplifier With Gain Error Compensation, IEEE Journal of Solid-State Circuit，2013, 48(2)456-464]，其dB-linear特性通過源極退化電阻和誤差補償技術(shù)來實 現(xiàn)。圖2所示的可變增益放大器的增益為：

【權(quán)利要求】
1. 一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器，包括一個電流源（IREF)，其特征在于還包括電 流鏡（1)、源極退化MOS管（2)、差分輸入管（3)、跨導提高管（4)、負載電流鏡（5)和共模反 饋網(wǎng)絡（6); 所述電流鏡（1)由第一 NMOS管（MN1)、第二NMOS管（MN2)及第三NMOS管（MN3)構(gòu)成； 所述源極退化MOS管（2)由第四NMOS管（MN4)和第五NMOS管（MN5)構(gòu)成； 所述差分輸入管（3)由第六NMOS管（MN6)和第七NMOS管（MN7)構(gòu)成； 所述跨導提高管（4)由第一 PM0S管（MP1)和第二PM0S管（MP2)構(gòu)成； 所述負載電流鏡（5)由第三PM0S管（MP3)和第四PM0S管（MP4)構(gòu)成； 所述共模反饋網(wǎng)絡（6)由第一電阻（R1)和第二電阻（R2)串聯(lián)構(gòu)成； 其中，所述第一 PM0S管（MP1)的柵極分別與第六NMOS管（MN6)的漏極、第一電阻（R1) 的一端及第三PM0S管（MP3)的漏極相連； 所述第二PM0S管（MP2)的柵極分別與第七NMOS管（MN7)的漏極、第二電阻（R2)的一 端及第四PM0S管（MP4)的漏極連接； 所述第一 PM0S管（MP1)的源極及第二PM0S管（MP2)的源極均與電壓源（VDD)連接； 所述第一 PM0S管（MP1)的漏極與第六NMOS管（MN6)的源極連接，所述第二PM0S管 (MP2)的漏極與第七NMOS管（MN7)的源極連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器，其特征在于，所述第一 NMOS管（MN1)的柵極、第二NMOS管（MN2)的柵極、第三NMOS管（MN3)的柵極及第三NMOS 管（MN3)的漏極均與所述電流源（IREF)連接； 所述第一 NMOS管（MN1)的漏極分別與第四NMOS管（MN4)的源極、第五NMOS管（MN5) 的源極及第六NMOS管（MN6)的源極連接； 所述第二NMOS管（MN2)的漏極分別與第四NMOS管（MN4)的漏極、第五NMOS管（MN5) 的漏極及第七NMOS管（MN7)的源極連接； 所述第一 NMOS管（MN1)的源極、第二NMOS管（MN2)的源極及第三NMOS管（MN3)的源 極接地； 所述第四NMOS管（MN4)的柵極、第五NMOS管（MN5)的柵極均與增益控制電壓（VC)連 接； 所述第六NMOS管（MN6)的柵極和第七NMOS管（MN7)的柵極分別與輸入信號的正、負 極連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器，其特征在于，所述第三 PM0S管（MP3)的柵極、第四PM0S管（MP4)的柵極與共模反饋網(wǎng)絡的公共端連接； 所述第三PM0S管（MP3)的源極、第四PM0S管（MP4)的源極與電壓源（VDD)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器，其特征在于， 第一、第二、第三、第四、第五、第六及第七NMOS管和第一、第二、第三及第四PM0S管均采用 0· 18um CMOS 工藝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大動態(tài)范圍的可變增益放大器，其特征在于，第一、第 二、第三、第四、第五、第六及第七NMOS管的襯底均與地連接，第一、第二、第三及第四PM0S 管的襯底均與電壓源（VDD)連接。
【文檔編號】H03G3/30GK203872141SQ201420266156
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】李斌, 付成名, 吳朝暉, 趙明劍 申請人:華南理工大學