的输入信号和输出信号均为电压信号，中间信号为电流信号。增益电路输出电压与输入电压的比值为电路的增益。增益电路的增益由输入跨导单元的数目和输出跨导单元的数目决定，具体的，增益电路的增益为输入跨导单元的数目N与输出跨导单元的数目M的比值(即N/M)。
[0045]输入跨导单元的数目和输出跨导单元的数目可以为任意正整数，由于增益电路的增益由输入跨导单元的数目和输出跨导单元的数目决定，因此，通过改变接入的输入跨导单元的数目和/或输出跨导单元数目可以灵活实现可变增益电路，具体的，改变增益电路的方式可以为单独改变输入跨导单元接入数目N，也可以为单独改变输出跨导单元接入数目M，还可以为同时改变输入跨导单元数目N和输出跨导单元的接入数目M。
[0046]本发明实施例提供的增益电路由跨导单元构成，其可根据不同的增益需求灵活地改变输入跨导单元和/或输出跨导单元的接入数目，从而灵活地实现可变增益电路，由于跨导单元的匹配性高，增益电路的增益步进准确，在相同功耗的情况下，跨导单元的带宽可以远大于运算放大器，并且，跨导单元的带宽不随跨导值的大小变化，基于跨导单元的增益电路带宽大、结构简单、匹配性高、可重构性高，特别适用于低功耗的宽带信号放大或衰减处理。
[0047]在上述实施例中，输入跨导单元和输出跨导单元可以为单端跨导单元，也可为差分跨导单元。下面分别以增益电路中的输入跨导单元和输出跨导单元为单端跨导单元，以及输入跨导单元和输出跨导单元为差分跨导单元为例，对本发明实施例提供的增益电路进行详细说明。
[0048]请参阅图7，为本发明实施例提供的增益电路的一种具体电路图，该增益电路中的输入跨导单元和输出跨导单元为单端跨导单元，为了对该增益电路更好的进行说明，以电压转换单元601中的输入跨导单元为多个，电流转换单元602中的输出跨导单元为多个为例:
[0049]在本实施例中，电压转换单元601中的各个单端跨导单元并联，具体的，电压转换单元601中各个单端跨导单元的输入端并联，各个单端跨导单元的输出端并联；电流转换单元602中各个单端跨导单元并联，具体的，电流转换单元602中各个单端跨导单元的输入端并联，各个单端跨导单元的输出端并联，并且，对于每个单端跨导单元而言，单端跨导单元的输入端与输出端连接；电压转换单元601中的各个单端跨导单元并联后的支路与电流转换单元中各个单端跨导单元的输入端并联后的支路串联。
[0050]需要说明的是，电压转换单元601中的单端跨导单元开环应用，把增益电路的输入电压信号Vin转换为电流信号，电流转换单元602中的单端跨导单元连接成有源正阻抗形式作为电压转换单元601的负载，把经由电压转换单元601转换的电流信号重新转换成电压信号Vout作为增益电路的输出，该增益电路的增益为输出电压信号Vout与输入电压信号Vin的比值(即Vout/Vin)，即为电压转换单元601中单端跨导单元的数目与电流转换单元602中单端跨导单元的数目的比值。
[0051]请参阅图8，为本发明实施例提供的另一种增益电路的具体结构示意图，该增益电路中的输入跨导单元和输出跨导单元为差分跨导单元，为了对该增益电路更好的进行说明，以电压转换单元中的输入跨导单元为多个，电流转换单元中的输出跨导单元为多个为例:
[0052]在本实施例中，电压转换单元601中的各个差分跨导单元并联，具体的，电压转换单元601中各个差分跨导单元的同相输入端并联，各个差分跨导单元的反相输入端并联，各个差分跨导单元的同相输出端并联，各个差分跨导单元的反相输出端并联；电流转换单元602中的各个差分跨导单元并联，具体的，电流转换单元602中各个差分跨导单元的同相输入端并联，各个差分跨导单元的反相输入端并联，各个差分跨导单元的同相输出端并联，各个差分跨导单元的反相输出端并联，并且，对于每个差分跨导单元而言，差分跨导单元的同相输入端与反相输出端连接、反相输入端与同相输出端连接。
[0053]需要说明的是，电压转换单元601中的差分跨导单元开环应用，把增益电路的输入电压信号Vin转换为电流信号，电流转换单元602中的差分跨导单元连接成有源正阻抗形式作为电压转换单元601的负载，把经由电压转换单元601转换的电流信号重新转换成电压信号Vout作为增益电路的输出，该增益电路的增益为输出电压信号Vout与输入电压信号Vin的比值(即Vout/Vin)，即为电压转换单元601中单端跨导单元的数目与电流转换单元602中单端跨导单元的数目的比值。
[0054]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种增益电路，其特征在于，包括:电压转换单元，以及，与所述电压转换单元连接的电流转换单元； 所述电压转换单元包括:N个输入跨导单元，所述N个输入跨导单元开环应用，N为大于等于I的任意整数； 所述电流转换单元包括:M个输出跨导单元，所述M个输出跨导连接成有源正阻抗形式，M为大于等于I的任意整数； 所述电压转换单元，用于通过所述N个输入跨导单元将所述增益电路的输入电压信号转换为电流信号； 所述电流转换单元，用于将所述M个输出跨导单元作为所述电压转换单元的负载，将所述电流信号转换为电压信号作为所述增益电路的输出。2.根据权利要求1所述的增益电路，其特征在于，当N大于I时，所述N个输入跨导单元并联，所述N个输入跨导单元并联后的支路与所述电流转换单元串联。3.根据权利要求1所述的增益电路，其特征在于，当M大于I时，所述M个输出跨导单元并联，所述M个输出跨导单元并联后的支路与所述电压转换单元串联。4.根据权利要求1?3中任意一项所述的增益电路，其特征在于，所述输入跨导单元和所述输出跨导单元均为单端跨导单元，所述单端跨导单元包括一个输入端和一个输出端； 或者，所述输入跨导单元和所述输出跨导单元均为差分跨导单元，所述差分跨导单元包括同相输入端、反相输入端、同相输出端和反相输出端。5.根据权利要求4所述的增益电路，其特征在于，所述输入跨导单元和所述输出跨导单元均为单端跨导单元，并且，N和M均大于I ; 则所述电压转换单元中各个单端跨导单元的输入端并联，所述各个单端跨导单元的电流输出端并联； 所述电流转换单元中各个单端跨导单元的输入端并联，所述各个单端跨导单元的输出端并联，并且，每个单端跨导单元的输入端与输出端连接； 所述电压转换单元中各个单端跨导单元并联后的支路与所述电流转换单元中各个单端跨导单元并联后的支路串联。6.根据权利要求4所述的增益电路，其特征在于，所述输入跨导单元和所述输出跨导单元均为差分跨导单元，并且，N和M均大于I ; 所述电压转换单元中各个差分跨导单元的同相输入端并联，所述各个差分跨导单元的反相输入端并联，所述各个差分跨导单元的同相输出端并联，所述各个差分跨导单元的反相输出端并联； 所述电流转换单元中各个差分跨导单元的同相输入端并联，所述各个差分跨导单元的反相输入端并联，所述各个差分跨导单元的同相输出端并联，所述各个差分跨导单元的反相输出端并联，并且，每个差分跨导单元的同相输入端与反相输出端连接、反相输入端与同相输出端连接； 所述电压转换单元中各个差分跨导单元并联后的支路与所述电流转换单元中各个差分跨导单元并联后的支路串联。7.根据权利要求1所述的增益电路，其特征在于，所述增益电路的增益为N与M的比值。
【专利摘要】本申请提供了一种增益电路，包括：电压转换单元，以及，与电压转换单元连接的电流转换单元；电压转换单元包括N个输入跨导单元，N个输入跨导单元开环应用，N为大于等于1的任意整数；电流转换单元包括M个输出跨导单元，M个输出跨导连接成有源正阻抗形式，M为大于等于1的任意整数；电压转换单元用于通过N个输入跨导单元将增益电路的输入电压信号转换为电流信号；电流转换单元用于将M个输出跨导单元作为电压转换单元的负载，将电流信号转换为电压信号作为增益电路的输出。本申请提供的增益电路带宽大、结构简单、匹配性高、可重构性高，特别适用于低功耗的宽带信号放大或衰减处理。
【IPC分类】H03G3/20
【公开号】CN104901644
【申请号】CN201410083486
【发明人】李文冠, 胡胜发
【申请人】安凯(广州)微电子技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月7日