用于多级放大的方法及电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及电子电路，且更特定来说涉及一种用于多级放大的方法及电路。
【背景技术】
[0002]图1(现有技术)为一般以100指示的常规多级放大器的示意电路图。放大器100至少包含第一级102及第二级104，所述第一级102及所述第二级104为其增益分别是Gml及Gm2的跨导放大器。放大器100从线路Sm及So1接收差分输入电压。
[0003]第一级102施加增益Gml以放大Sqq的电压(“Vin+”)与Sqi的电压(“Vin-”)之间的差(“ A Vin”)。相似地，第二级104施加增益Gm2以放大线路Siq的电压(“Viq”)与线路Sn的电压(“Vn” )之间的差(“ A V1 ” )。因此:(a)响应于Δ Vin，第一级102生成Siq的电流(“W，)与S11的电流(“In”)之间的差(“ A I/’)；及(b)响应于Δ V1，第二级104生成线路S2q的电流(“I2Q”)与线路S21的电流(“121”)之间的差(“ Δ 12” )。
[0004]如图1中所展示，Siq连接到电阻器R1Q，所述电阻器Riq通过电感器L1的第一端子耦合到电压供应节点VDD。再者，S11连接到电阻器Rn，所述电阻器R11通过L1的第二端子耦合到Vdd。相似地，S2q连接到电阻器R2Q，所述电阻器R2q通过电感器L2的第一端子耦合到VDD。此外，S21连接到电阻器R21，所述电阻器R21通过L2的第二端子耦合到VDD。
[0005]图2(现有技术)为具有3dB带宽区域204的放大器100的增益(dB)对频率的示例性曲线202的图表。如图2中所展示，3dB带宽区域204为增益与峰值增益相差不超过3dB的频率的范围。在没有Lhl^RwRn、!^及R21的情况下，根据具有3dB带宽区域208的示例性曲线206，放大器100的性能可减小。
[0006]相比之下，在具有LhI^RihRmR2Q及R2I的情况下:(a)在区域208中，由HR20及R21对3dB带宽区域204提供主要贡献;及(b)在带宽扩展区域210中，除RiqU2q及R21的贡献外，还由LlSL2对3dB带宽区域204提供重要贡献。
[0007]然而，放大器100具有缺点。例如，放大器100的每级具有一个无源磁组件(例如，电感器)。作为防止可能由磁场耦合(例如，在邻近电感器的线圈绕组之间)引起的干扰的预防措施，在所述无源磁组件之间强加间隔，其增大了集成电路中容纳放大器100的硅面积。
【发明内容】
[0008]在放大器的所述实例中，第一级接收由第一及第二输入电压形成的差分输入电压，且响应于所述差分输入电压而在具有相应第一及第二线路电压的第一及第二线路上输出第一差分电流。第二级接收第一及第二线路电压，且响应于所述第一及第二线路电压而在具有相应第三及第四线路电压的第三及第四线路上输出第二差分电流。变压器包含第一及第二线圈。第一线圈的第一端子通过第一电阻器耦合到第一线路。第一线圈的第二端子通过第二电阻器耦合到第二线路。第二线圈的第一端子通过第三电阻器耦合到第三线路。第二线圈的第二端子通过第四电阻器耦合到第四线路。
【附图说明】
[0009]图1(现有技术)为常规多级放大器的示意电路图。
[0010]图2(现有技术)为图1的放大器的增益(dB)对频率的示例性曲线的图表。
[0011]图3为示例性实施例的多级放大器的示意电路图。
【具体实施方式】
[0012]图3为示例性实施例的一般以300指示的多级放大器的示意电路图。放大器300至少包含第一级102及第二级104以及电阻器R1Q、Rn、R2()及R21。然而，放大器300包含由虚线框302指示的变压器，而非1^及1^ (图1)。
[0013]第一级102及第二级104为增益分别是Gml及Gm2的跨导放大器。第一级102施加增益Gml以放大Vin+与Vin-之间的差(“Δ Vin”)。相似地，第二级104施加增益Gm2以放大S1的电压(“V1Q”)与Sn的电压(“Vn”)之间的差(“Δ V1")。因此:(a)响应于Δ Vin，第一级102生成S10的电流(“I1”)与Sn的电流(“In”)之间的差(“ A I1");及(b)响应于Δ V1，第二级104生成S20的电流(“W’)与S21的电流(“121”)之间的差(“Δ 12” )。
[0014]在此实例中:(a)如果Δ Vin为正，那么Δ Ii为负;及(b)相反地，如果Δ Vin为负，那么A Ii为正。相似地，在此实例中:(a)如果AVi为正，那么Δ I2为负；及(b)相反地，如果Δ Vi为负，那么Δ 12为正。
[0015]变压器302包含第一线圈304及第二线圈306。如图3中所展示:(a)R1Q通过线圈304的第一端子耦合到Vdd; (b)Rn通过线圈304的第二端子耦合到VDD(其耦合到线圈304的第三端子)；(C)R21通过线圈306的第一端子耦合到Vdd;及(d)R2Q通过线圈306的第二端子耦合到Vm(其耦合到线圈306的第三端子)。电流:(a)在第一方向上流过线圈304;及(b)在实质上相同于第一方向(例如，与第一方向相同)的第二方向上流过线圈306。
[0016]如果变压器302是理想的、无损的且完全耦合的，那么V2 = n.Vi,I2 = Ii/n,^.Pin =Ρουτ，其中:(B)V1S跨线圈304的第一及第二端子的电压；(b)V2*跨线圈306的第一及第二端子的电压；(C)I1为通过线圈304的电流；(d)I2为通过线圈306的电流；(e)n为线圈304与306之间的绕组匝数比，使得η等于线圈306的绕组匝数除以线圈304的绕组匝数；(f)Vi.Ii =Pin，其为变压器302的输入功率;及(g)V2.Ι2 = Ροιιτ，其为变压器302的输出功率。
[0017]线圈304将无源阻抗增量提供给级102的输出线路Siq及Sn。相似地，线圈306将无源阻抗增量提供给级104的输出线路S2q及S21。再者，归因于线圈304与306之间的耦合:(a)线圈304将有源反馈提供给级104的输出线路S2q及S21;及(b)线圈306将有源反馈提供给级102的输出线路Siq及Sn。此有源反馈减小变压器302的成本及大小。
[0018]此外，级102及104间的间隔可更紧密，其减小集成电路中容纳放大器300的硅面积。例如，放大器300的每两级(例如，级102及104)包含一个变压器(例如，变压器302)，而非每级一个无源磁组件。再者，变压器302约束具有在线圈304与306之间的受控制H场耦合的磁场，而非避免磁场耦合。此约束减小邻近电路(例如，邻近磁装置)之间的扩散(掺杂)。
[0019]出于此些各种理由，放大器300的3dB带宽得到扩展。出于此带宽扩展的目的，变压器302的品质因子(“QD无需为高的。因此，放大器300可具有缩减的形状因子。
[0020]在所述实施例中，修改是可能的，且在权利要求书的范围内，其它实施例是可能 L
ο Λ M
【主权项】
1.一种放大器，其包括: 第一级，其用于接收由第一及第二输入电压形成的差分输入电压，且响应于所述差分输入电压而在具有相应第一及第二线路电压的第一及第二线路上输出第一差分电流； 第二级，其耦合到所述第一级，以用于接收所述第一及第二