一种缓冲放大电路的制作方法_2

文档序号:9618382阅读:来源:国知局
,作为所述偏置放大单元的信号输出端,所述第一晶体管的源极与所述第一补偿单元连接,所述第二晶体管的源极与所述第二补偿单元连接,输入信号通过所述放大电路的信号输入端传送到所述第一晶体管和第二晶体管的栅极,通过所述第一晶体管和第二晶体管放大后作为第一信号经由所述偏置放大单元的信号输出端输出;
[0038]所述第一补偿单元一端与所述第一晶体管的源极连接,另一端接地,用于向所述偏置放大单元提供负反馈,提高所述偏置放大单元的信号带宽;
[0039]所述第二补偿单元一端与所述第二晶体管的源极连接,另一端与电源连接,用于向所述偏置放大单元提供负反馈,提高所述偏置放大单元的信号带宽。
[0040]本发明实施例提供了一种缓冲放大电路,包括:偏置放大单元、第一补偿单元和第二补偿单元;其中,所述第一补偿单元和第二补偿单元通过为所述偏置放大单元提供负反馈,拓宽了所述偏置放大单元的信号带宽,使得所述放大电路的输出信号的上升沿和下降沿变陡,降低了晶体管Ι/f噪声对所述放大电路的输出信号的调制,从而获得了改善的输出信号相位噪声性能。
[0041]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0042]本发明实施例提供了一种缓冲放大电路,如图2所示,包括:偏置放大单元100、第一补偿单元200和第二补偿单元300 ;其中,
[0043]所述偏置放大单元100包括偏置电阻R3、第一晶体管A1、第二晶体管A2 ;所述第一晶体管A1、第二晶体管A2的栅极与所述偏置电阻R3的一端连接,作为所述放大电路的信号输入端Vinl,所述第一晶体管A1、第二晶体管A2的漏极与所述偏置电阻R3的另一端连接,作为所述偏置放大单元100的信号输出端0,所述第一晶体管A1的源极与所述第一补偿单元200连接,所述第二晶体管A2的源极与所述第二补偿单元300连接,输入信号通过所述信号输入端传送到所述第一晶体管A1和第二晶体管A2的栅极,通过所述第一晶体管A1和第二晶体管A2放大后作为第一信号经由所述偏置放大单元100的信号输出端0输出;
[0044]所述第一补偿单元200 —端与所述第一晶体管A1的源极连接,另一端接地,用于向所述偏置放大单元100提供负反馈,提高所述偏置放大单元100的信号带宽;
[0045]所述第二补偿单元300 —端与所述第二晶体管A2的源极连接,另一端与电源连接,用于向所述偏置放大单元100提供负反馈,提高所述偏置放大单元100的信号带宽。
[0046]需要说明的是,所述第一晶体管的衬底接地,所述第二晶体管的衬底与电源连接,为了表示方便,所述第一晶体管和第二晶体管的衬底并未在附图中示出。
[0047]在本实施例中,同时设置所述第一补偿单元200和第二补偿单元300的目的在于保证所述偏置放大单元100输出信号正负半轴的信号幅值一致。
[0048]还需要说明的是,所述第一补偿单元200和第二补偿单元300向所述偏置放大单元100提供负反馈,降低了所述偏置放大单元100的信号增益;这是因为一般情况下,一个放大电路的增益带宽积是一定的,通过负反馈可以提高放大电路的信号带宽,但增益则随之降低。如图3所示为放大电路负反馈增益带宽变化示意图,横轴为频率轴ω,纵轴为增益Ανο从图3可知,一个放大电路的初始增益为Α。,信号带宽为ω。,增益带宽积为GBW ;在引入负反馈时,反馈因子为0,那么放大电路的增益降低为怂/(1+0怂),信号带宽为(1+βΑ。)ω。,但增益带宽积仍然为GBW。本发明中,所述第一补偿单元200和第二补偿单元300通过提供负反馈拓宽了所述放大电路的信号带宽,使得所述放大电路的输出信号的上升沿和下降沿变陡,降低了晶体管Ι/f噪声对所述放大电路的输出信号的调制,从而获得了改善的输出信号相位噪声性能。
[0049]在上述实施例的基础上,本发明的一个优选实施例提供了一种所述第一补偿单元200和第二补偿单元300的具体实现形式,如图4所示,所述第一补偿单元200包括第一电阻R1和第一电容C1,所述第一电阻R1与第一电容C1并联,其一端与所述第一晶体管A1的源极连接,另一端接地;所述第二补偿单元300包括第二电阻R2和第二电容C2,所述第二电阻R2与第二电容C2并联,其一端与所述第二晶体管A2的源极连接,另一端与电源连接。
[0050]需要说明的是,本发明对所述第一电阻R1和第二电阻R2的实现形式及电阻是否可控变化都不做限定,只要能够实现电阻的功能即可,具体视实际情况而定。本发明对所述第一电容C1和第二电容C2的实现形式及电容是否可控变化都不做限定,只要能够实现电容的功能即可,具体视实际情况而定。
[0051 ] 还需要说明的是,在本发明的其他实施例中,所述第一补偿单元200可以仅包括第一电阻R1,所述第二补偿单元300可以仅包括第二电阻R2,本发明对所述第一补偿单元200和第二补偿单元300的具体实现形式不做限定,只要能够在满足一定增益的前提下为所述偏置放大单元100提供负反馈,提高所述偏置放大单元的信号带宽即可,具体视实际情况而定。
[0052]在上述实施例的基础上,在本发明的一个实施例中,所述第一晶体管A1为N沟道增强型场效应管,所述第二晶体管A2为P沟道增强型场效应管。本发明对所述第一晶体管A1和第二晶体管A2的具体类型不做限定,具体视实际情况而定。
[0053]在上述实施例的基础上,在本发明的一个具体实施例中,所述偏置放大单元100还包括补偿放大单元,如图5所示,所述补偿放大单元400包括:第三晶体管All和第四晶体管A22,其中,
[0054]所述第三晶体管All、第四晶体管A22的栅极接于所述放大电路的信号输入端Vinl,所述第三晶体管All、第四晶体管A22的漏极接于所述偏置放大单元100的信号输出端0,所述第三晶体管All为N沟道增强型场效应管,其源极及衬底接地,所述第四晶体管A22为P沟道增强型场效应管,其源极及衬底与电源连接;
[0055]输入信号通过所述信号输入端传送到所述第三晶体管All和第四晶体管A22的栅极,通过所述第三晶体管Al 1和第四晶体管A22放大后作为第二信号,所述第二信号与所述第一信号叠加组成第二合成信号由所述偏置放大单元100的信号输出端0输出,以提高所述放大电路的信号增益。
[0056]需要说明的是,所述偏置电阻R3在将所述第一晶体管A1和第二晶体管A2偏置在放大状态的同时,也将所述第三晶体管All和第四晶体管A22偏置在放大状态。
[0057]还需要说明的是,由于第一补偿单元200和第二补偿单元300向所述偏置放大单元100提供负反馈,降低了所述偏置放大单元100的信号增益,为了防止所述偏置放大单元100输出的所述第一信号的幅值过小,因此引入补偿放大电路400,在保证所述偏置放大单元100输出的所述第一信号的基础上提高输出信号的幅值。
[0058]在上述实施例的基础上,在本发明的又一个具体实施例中,所述放大电路还包括第一反相放大单元,所述第一反相放大单元的信号输入端接于所述偏置放大单元100的信号输出端0,用于对所述偏置放大单元100的输出信号进行反相放大,并通过所述第一反相放大单元的信号输出端输出第三信号。
[0059]需要说明的是,当所述偏置放大单元100的输出信号不包括所述第二信号时,所述第一反相放大单元用于对所述第一信号进行反相放大,并通过所述第一反相放大单元的信号输出端输出第三信号;当所述偏置放大单元100的输出信号包括所述第二信号时,所述第一反相放大单元用于对所述第二合成信号进行反相放大,并通过所述第一反相放大单元的信号输出端输出第三信号。
[0060]在上述实施例的基础上,在本发明的再一个具体实施例中,所述放大电路还包括第二反相放大单元,所述第二反相放大单元的信号输入端接于所述第一反相放大单元的信号输出端,用于对所述第三信号进行反相放大并通过所述第二反相放大单元的信号输出端输出第四信号。
[0061]在上述实施例的基础上,本发明的另一个具体实施例提供了一种所述第一反相放大单元和第二反相放大单元的具体实现形式,如图6所示,所述第一反相放大单元500包括第五晶体管A3和第六晶体管A4 ;其中,
[0062]所述第五晶体管A3、
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