一種應用于跨阻放大電路中的分相電路的制作方法
【專利摘要】一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，包括：RC高通環(huán)節(jié)，其輸入端與跨阻放大前端電路的輸出端連接；RC高通環(huán)節(jié)濾除了跨阻前端放大電路的低頻成分；高速信號通道，包括第一高速差分電路和第二高速差分電路，第一高速差分電路的負極輸入端與RC高通環(huán)節(jié)的輸出端連接；直流失調反饋網絡，包括全差分跨導運算放大電路和單端輸出運放，所述全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與所述第二高速差分電路的負極輸出端連接，所述全差分跨導運算放大電路的負極輸入端與所述第二高速差分電路的正極輸出端連接；所述單端輸出運放的輸出端與所述第一高速差分電路的正極輸入端連接。
【專利說明】-種應用于跨阻放大電路中的分相電路

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種分相電路，尤其涉及一種應用于跨阻放大電路中的分相電 路。

【背景技術】
[0002] 跨阻放大器是將電流信號轉化成電壓信號并加以放大的電子電路，常作為光通信 接收芯片的前端電路，為了降低對電源與地噪聲的敏感度，轉化的電信號必須為差分信號。 因此在跨阻放大電路里面，為了把單端的電信號轉化成差分信號，需要一個單轉雙電路，即 分相電路?，F有技術中，分相電路的電路圖如圖1所示：利用R0與C0的低通環(huán)節(jié)得到跨阻 放大前端電路輸出信號的直流量，作為后續(xù)全差分電路的一個輸入信號，從而達到分相目 的。
[0003] 這種分相電路存在以下缺點：
[0004] 跨阻放大前端電路輸出點直流電平決定了后續(xù)的差分高速電路之間的共模電平， 如果跨阻放大前端電路的電平過低，有可能直接導致后續(xù)差分電路電壓裕度不足，使差分 電路無法工作在最佳狀態(tài)，在某些情況下，不得不增加一級電平位移電路，增加了電路噪 聲，從而降低靈敏度。
[0005] 高速信號通道具有一定的增益，由于版圖，工藝的原因，高速信號通道存在不匹配 的情況，使得0UTP與0UTN的直流電平有一定的差值，從而影響輸出信號的眼圖質量，最終 影響靈敏度，也會降低產品的良品率。 實用新型內容
[0006] 本實用新型所要解決的主要技術問題是提供一種應用于跨阻放大電路中的分相 電路，不需要額外的電位平移電路。
[0007] 本實用新型所要解決的次要技術問題是使分相電路輸出直流失調電壓非常小，提 高靈敏度與良品率。
[0008] 為了解決上述的技術問題，本實用新型提供了一種應用于跨阻放大電路中的分相 電路，包括：
[0009] RC高通環(huán)節(jié)，所述RC高通環(huán)節(jié)的輸入端與跨阻放大前端電路的輸出端連接；所述 RC高通環(huán)節(jié)濾除了所述跨阻前端放大電路的低頻成分；
[0010] 高速信號通道，所述高速信號通道包括第一高速差分電路和第二高速差分電路， 所述第一高速差分電路的負極輸入端與所述RC高通環(huán)節(jié)的輸出端連接；所述第一高速差 分電路的正極輸出端與第二高速差分電路的負極輸入端連接，第一高速差分電路的負極輸 出端與第二高速差分電路的正極輸入端連接；
[0011] 直流失調反饋網絡，所述直流失調反饋網絡包括全差分跨導運算放大電路和單端 輸出運放，所述全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與所述第二高速差分電路的負極輸 出端連接，所述全差分跨導運算放大電路的負極輸入端與所述第二高速差分電路的正極輸 出端連接；所述全差分跨導運算放大電路的負極輸出端與所述單端輸出運放的正極輸入 端連接，所述全差分跨導運算放大電路的正極輸出端與所述單端輸出運放的負極輸入端連 接；所述單端輸出運放的輸出端與所述第一高速差分電路的正極輸入端連接。
[0012] 在一較佳實施例中：所述RC高通環(huán)節(jié)包括串聯(lián)在輸入電壓與地之間的第一電阻 和第二電阻，以及串聯(lián)在所述跨阻放大前端電路的輸出端與所述第一電阻和第二電阻連接 點之間的第一電容。
[0013] 在一較佳實施例中：所述全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與述第二高速 差分電路的負極輸出端之間、所述全差分跨導運算放大電路的負極輸入端與述第二高速差 分電路的正極輸出端之間分別連接有第三電阻和第四電阻。
[0014] 在一較佳實施例中：所述全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與負極輸出端之 間，所述全差分跨導運算放大電路的負極輸入端與正極輸出端之間分別連接有第一密勒補 償電容和第二密勒補償電容。
[0015] 在一較佳實施例中：還包括串聯(lián)在輸入電壓與地之間的第五電阻和第六電阻，以 及與所述第六電阻并聯(lián)的第二電容；所述第五電阻和第六電阻的連接點與所述單端輸出運 放的輸出端連接。
[0016] 在一較佳實施例中：所述第五電阻阻值/第六電阻阻值=第一電阻阻值/第二電 阻阻值。
[0017] 相較于現有技術，本實用新型的技術方案具備以下有益效果：
[0018] 1.通過RC高通環(huán)節(jié)，濾除了來自跨阻前端電路信號的低頻成分，從而實現與后級 高速信號通道電路的交流耦合，跨阻前端放大電路輸出不會影響后續(xù)差分級的偏置，實現 了電平位移，無需額外的電位平移電路。
[0019] 2.高速信號通道的輸出的差分信號中的直流量通過直流失調反饋網絡反饋回高 速信號通道的輸入端，不僅實現信號分相，而且由于負反饋的存在，使得輸出0UTP與0UTN 的直流電平差足夠小，提升了靈敏度與良品率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為現有技術的分相電路圖；
[0021] 圖2為本實用新型優(yōu)選實施例中分相電路圖；
[0022] 圖3為本實用新型優(yōu)選實施例中高速差分電路圖；
[0023] 圖4為本實用新型優(yōu)選實施例中全差分跨導運算放大電路圖；
[0024] 圖5為本實用新型優(yōu)選實施例中單端輸出運放電路圖。

【具體實施方式】
[0025] 下文結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0026] 參考圖2,一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，包括：
[0027] RC高通環(huán)節(jié)，所述RC高通環(huán)節(jié)的輸入端與跨阻放大前端電路的輸出端連接；所述 RC高通環(huán)節(jié)濾除了所述跨阻前端放大電路的低頻成分；所述RC高通環(huán)節(jié)包括串聯(lián)在輸入 電壓VDD與地之間的第一電阻R0和第二電阻R1，以及串聯(lián)在所述跨阻放大前端電路的輸出 端與所述第一電阻R0和第二電阻R1連接點之間的第一電容⑶。
[0028] 高速信號通道，所述高速信號通道包括第一高速差分電路10和第二高速差分電 路II，所述第一高速差分電路I〇的負極輸入端與所述RC高通環(huán)節(jié)的輸出端連接；所述第 一高速差分電路I〇的正極輸出端與第二高速差分電路II的負極輸入端連接，第一高速差 分電路10的負極輸出端與第二高速差分電路II的正極輸入端連接。
[0029] 所述第一高速差分電路10和第二高速差分電路II的一種典型的結構，如圖3所 示。本實用新型的技術方案不局限于此，也可以采用現有技術中其他的合適結構。對于高速 差分電路的具體原理，均屬于現有技術，本實用新型沒有對其作出改變，故在此不再贅述。
[0030] 直流失調反饋網絡，所述直流失調反饋網絡包括全差分跨導運算放大電路12和 單端輸出運放13,所述全差分跨導運算放大電路12的正極輸入端與所述第二高速差分電 路II的負極輸出端連接，所述全差分跨導運算放大電路12的負極輸入端與所述第二高速 差分電路II的正極輸出端連接；所述全差分跨導運算放大電路12的負極輸出端與所述單 端輸出運放13的正極輸入端連接，所述全差分跨導運算放大電路12的正極輸出端與所述 單端輸出運放13的負極輸入端連接；所述單端輸出運放13的輸出端與所述第一高速差分 電路10的正極輸入端連接。
[0031] 所述全差分跨導運算放大電路12、單端輸出運放13 -種典型的結構，如圖4、圖5 所示。本實用新型的技術方案不局限于此，也可以采用現有技術中其他的合適結構。對于 全差分跨導運算放大電路12、單端輸出運放13的具體原理，均屬于現有技術，本實用新型 沒有對其作出改變，故在此不再贅述。
[0032] 所述全差分跨導運算放大電路12的正極輸入端與述第二高速差分電路II的負極 輸出端之間、所述全差分跨導運算放大電路12的負極輸入端與述第二高速差分電路II的 正極輸出端之間分別連接有第三電阻Rf和第四電阻Rf。
[0033] 所述全差分跨導運算放大電路12的正極輸入端與負極輸出端之間，所述全差分 跨導運算放大電路12的負極輸入端與正極輸出端之間分別連接有第一密勒補償電容Cf和 第二密勒補償電容Cf。
[0034] 還包括串聯(lián)在輸入電壓VDD與地之間的第五電阻R2和第六電阻R3,以及與所述第 六電阻R3并聯(lián)的第二電容C1 ;所述第五電阻R2和第六電阻R3的連接點與所述單端輸出 運放13的輸出端連接。
[0035] 所述第五電阻R2的阻值/第六電阻R3的阻值=第一電阻R0的阻值/第二電阻 R1的阻值。
[0036] 綜上所述，第一高速差分電路10、第二高速差分電路II、全差分跨導運算放大電 路12、單端輸出運放13,第三電阻Rf、第四電阻Rf，第一密勒補償電容Cf、第二密勒補償電 容Cf、第五電阻R2、第六電阻R3和第二電容C1共同組成了一個負反饋網絡。其中，第一密 勒補償電容Cf、第二密勒補償電容Cf，與第三電阻Rf、第四電阻Rf-起提供環(huán)路的主極點 以保證環(huán)路的穩(wěn)定性，同時也濾除來自高速信號通道輸出的差分信號中的交流成分。
[0037]第五電阻R2、第六電阻R3的作用在于提供一個負載給單端輸出運放13,以降低單 端輸出運放13的增益，從而降低整個環(huán)路的增益，以保證環(huán)路的穩(wěn)定性。同時要求第五電 阻R2的阻值/第六電阻R3的阻值=第一電阻R0的阻值/第二電阻R1的阻值，以保證無 直流電流流入單端輸出運放13,保證單端輸出運放13的正常工作。
[0038]第二電容C1的作用主要是濾除來自負反饋網絡的高頻噪聲，來保證第一高速差 分電路10的一端輸入電平為干凈的直流信號。
[0039] 整個負反饋環(huán)路的增益為：

【權利要求】
1. 一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，其特征在于包括： RC高通環(huán)節(jié)，所述RC高通環(huán)節(jié)的輸入端與跨阻放大前端電路的輸出端連接；所述RC 高通環(huán)節(jié)濾除了所述跨阻前端放大電路的低頻成分； 高速信號通道，所述高速信號通道包括第一高速差分電路和第二高速差分電路，所述 第一高速差分電路的負極輸入端與所述RC高通環(huán)節(jié)的輸出端連接；所述第一高速差分電 路的正極輸出端與第二高速差分電路的負極輸入端連接，第一高速差分電路的負極輸出端 與第二高速差分電路的正極輸入端連接； 直流失調反饋網絡，所述直流失調反饋網絡包括全差分跨導運算放大電路和單端輸出 運放，所述全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與所述第二高速差分電路的負極輸出端 連接，所述全差分跨導運算放大電路的負極輸入端與所述第二高速差分電路的正極輸出端 連接；所述全差分跨導運算放大電路的負極輸出端與所述單端輸出運放的正極輸入端連 接，所述全差分跨導運算放大電路的正極輸出端與所述單端輸出運放的負極輸入端連接； 所述單端輸出運放的輸出端與所述第一高速差分電路的正極輸入端連接。
2. 根據權利要求1所述的一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，其特征在于：所述 RC高通環(huán)節(jié)包括串聯(lián)在輸入電壓與地之間的第一電阻和第二電阻，以及串聯(lián)在所述跨阻放 大前端電路的輸出端與所述第一電阻和第二電阻連接點之間的第一電容。
3. 根據權利要求1所述的一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，其特征在于：所述 全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與述第二高速差分電路的負極輸出端之間、所述全 差分跨導運算放大電路的負極輸入端與述第二高速差分電路的正極輸出端之間分別連接 有第三電阻和第四電阻。
4. 根據權利要求3所述的一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，其特征在于：所述 全差分跨導運算放大電路的正極輸入端與負極輸出端之間，所述全差分跨導運算放大電路 的負極輸入端與正極輸出端之間分別連接有第一密勒補償電容和第二密勒補償電容。
5. 根據權利要求4所述的一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，其特征在于：還包 括串聯(lián)在輸入電壓與地之間的第五電阻和第六電阻，以及與所述第六電阻并聯(lián)的第二電 容；所述第五電阻和第六電阻的連接點與所述單端輸出運放的輸出端連接。
6. 根據權利要求5述的一種應用于跨阻放大電路中的分相電路，其特征在于：所述第 五電阻阻值/第六電阻阻值=第一電阻阻值/第二電阻阻值。
【文檔編號】H03F3/08GK204216854SQ201420555783
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權日:2014年9月25日
【發(fā)明者】陳偉 申請人:廈門優(yōu)迅高速芯片有限公司