一种应用信号衰减技术的跨导放大器及方法与流程

文档序号:11138003阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:包括差分输入级(1)、信号衰减电路(2)、偏置电流源(3)、第一电流镜(4)、第二电流镜(5)和第三电流镜(6);

所述差分输入级(1)与所述信号衰减电路(2)连接,用于输入电压Vin+和电压Vin-,生成差分输入电流;

所述信号衰减电路(2)与所述差分输入级(1)连接,用于接入电源电压VDD,对差分输入电流进行信号衰减,生成电流衰减信号;

所述偏置电流源(3)分别与所述差分输入级(1)、信号衰减电路(2)、第一电流镜(4)和第二电流镜(5)连接,用于接入电源电压VDD,根据电流衰减信号进行导通向所述第一电流镜(4)和第二电流镜(5)输出偏置电流;

所述第一电流镜(4)和第二电流镜(5)均与所述第三电流镜(6)连接,所述第一电流镜(4)和第二电流镜(5)均用于对偏置电流进行复制,分别生成复制电流传输至第三电流镜(6);

所述第三电流镜(6),用于增大单位增益带宽,对复制电流进行增益放大,输出放大信号Iout

2.根据权利要求1所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述差分输入级(1)包括N型MOS管M1~M2和MOS管M5,所述MOS管M1的栅极和MOS管M2的栅极分别接入差分输入电压Vin+和电压Vin-,所述MOS管M1和MOS管M2的源极均与MOS管M5的漏极连接;所述MOS管M5的栅极接地,其源极接入低电平VSS;所述MOS管M1和MOS管M2的漏极均与信号衰减电路(2)连接。

3.根据权利要求2所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述MOS管M1和MOS管M2的尺寸相同,所述MOS管M1的跨导与所述MOS管M2的跨导相等,即gm1=gm2

4.根据权利要求2所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述信号衰减电路(2)包括P型MOS管M3~M4,所述MOS管M3和MOS管M4的漏极分别与所述MOS管M1和MOS管M2的漏极连接,所述MOS管M3的漏极还与其栅极连接,所述MOS管M4的漏极还与其栅极连接,所述MOS管M3和MOS管M4的源极均与电源电压VDD连接。

5.根据权利要求4所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述偏置电流源(3)包括MOS管M6~M8,所述MOS管M6的漏极与电源电压VDD连接,所述MOS管M6的栅极接地,所述MOS管M6的源极分别与MOS管M7的漏极和MOS管M8的漏极连接;MOS管M7的栅极和MOS管M8的栅极分别与MOS管M1的漏极和MOS管M2的漏极连接;所述MOS管M7和MOS管M8的源极分别与所述第一电流镜(4)和第二电流镜(5)连接。

6.根据权利要求4所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述第一电流镜(4)包括N型MOS管M9~M13,所述MOS管M9的漏极接入电源电压VDD,其栅极接地,其源极与所述MOS管M11的漏极连接;所述MOS管M10和MOS管M11的栅极均接入偏置电压VB1,所述MOS管M10和MOS管M11的源极分别与所述MOS管M12和MOS管M13的漏极连接,所述MOS管M10的漏极与第三电流镜(6)连接,所述MOS管M11还与所述MOS管M7的源极连接;所述MOS管M12和MOS管M13的源极均接入低电平VSS,所述MOS管M12和MOS管M13的栅极均与所述M9的源极连接。

7.根据权利要求6所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述第二电流镜(5)包括N型MOS管M14~M18,所述MOS管M14的漏极接入电源电压VDD,其栅极接地,其源极与所述MOS管M15的漏极连接;所述MOS管M15和MOS管M16的栅极均接入偏置电压VB1,所述MOS管M15和MOS管M16的源极分别与所述MOS管M17和MOS管M18的漏极连接,所述MOS管M16的漏极与所述第三电流镜(6)连接,所述MOS管M15还与所述MOS管M8的源极连接;所述MOS管M17和MOS管M18的源极均接入低电平VSS;所述MOS管M17和MOS管M18的栅极均与所述M16的漏极连接。

8.根据权利要求7所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述MOS管M10、MOS管M11、MOS管M15和MOS管M16的栅极接入的偏置电压VB1均为100mV。

9.根据权利要求7或8所述一种应用信号衰减技术的跨导放大器,其特征在于:所述第三电流镜(6)包括P型MOS管M19、MOS管M20、MOS管M22、MOS管M23、MOS管M25、MOS管M27和N型MOS管M21、MOS管M24、MOS管M26,所述MOS管M19和MOS管M22的源极均与电源电压VDD连接;所述MOS管M19的栅极与MOS管M22的栅极连接,所述MOS管M19的漏极分别与所述MOS管M20的源极和MOS管M10的漏极连接;所述MOS管M22的漏极与所述MOS管M23的源极连接;所述MOS管M20的栅极与所述MOS管M23的栅极连接,所述MOS管M22的漏极分别与所述MOS管M21的漏极和MOS管M19的漏极连接,所述MOS管M21的源极接入低电平VSS,其栅极接地;所述MOS管M23的漏极分别与所述MOS管M24的漏极和所述MOS管M25的栅极连接,所述MOS管M24的源极接入低电平VSS,其栅极接地;所述MOS管M25的源极接入高电平VDD,其漏极分别与所述MOS管M26的漏极和MOS管M27的栅极连接;所述MOS管M26的栅极接地,其源极接入接入低电平VSS;所述MOS管M27的源极与和MOS管M22的漏极连接,所述MOS管M27的漏极分别与MOS管M16的漏极和输出端连接。

10.一种应用信号衰减技术的跨导放大器的运作方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1.差分输入级(1)输入电压Vin+和电压Vin-,生成差分输入电流;

步骤S2.信号衰减电路(2)接入电源电压VDD,对差分输入电流进行信号衰减,生成电流衰减信号;

步骤S3.偏置电流源(3)接入电源电压VDD,根据电流衰减信号进行导通向所述第一电流镜(4)和第二电流镜(5)输出偏置电流;

步骤S4.第一电流镜(4)和第二电流镜(5)均对偏置电流进行复制,分别生成复制电流传输至第三电流镜(6);

步骤S5。第三电流镜(6)增大单位增益带宽,对复制电流进行增益放大,输出放大信号Iout

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