专利名称：可编程增益放大器的动态补偿方法与相关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可编程增益放大器(programmable gain amplifier, PGA)
的动态补偿方法与相关装置，且特别涉及一种利用内部可变补偿电容使得在 不同增益时具有相同频宽的动态补偿方法与相关装置。
背景技术：
请参照图1，其为公知可编程增益放大器示意图。 一般来说，可编程增 益放大器包括运算放大器(operational amplifier,简称OP)20、反馈电阻(Rf)、 与电阻(Rs)。输入信号(Vs)经过该电阻(Rs)输入运算放大器20的负极输入端， 运算放大器20的正极输入端连接至接地端，而运算放大器20的输出端(Vo) 与运算放大器20的负极输入端之间连接反馈电阻(Rf)。由于图1的可编程增 益放大器属于并反馈放大器(Shunt-Shunt feedback amplifier),而(3为反馈因 子(Feedback Factor)。在该运算放大器的开环增益(open-loop gain)为A(s)之 下，其环路增益(loop gain)为^W.;5，而该可编程增益放大器的闭环增益
(closed-loop gain)为AO) = ~~~ 。
、 P& , /、乂i +雄).yj
同理，请参照图2，其为公知差动式(differential)可编程增益放大器示意 图。相比于图1的可编程增益放大器，图2的差动式可编程增益放大器具有 较高的共模抑制比(common-mode rejection ratio, CMRR)，因此具备较佳的 抗共模噪声的能力。差动式可编程增益放大器包括差动运算放大器40、 二相 同数值的反馈电阻(Rf)与二相同数值的电阻(Rs)。输入信号(Vs)—端经过电阻 (Rs)输入差动运算放大器40的正极输入端，输入信号(Vs)的另一端经过另一电阻(Rs)输入差动运算放大器40的负极输入端，差动运算放大器40的负极 输出端与差动运算放大器40的正极输入端之间连接反馈电阻(Rf)，差动运算 放大器40的正极输出端与差动运算放大器40的负极输入端之间连接另一个 反馈电阻(Rf)，差动运算放大器40的正极输出端与差动运算放大器40的负 极输出端之间即为差动运算放大器40的输出信号(Vo)。同理，在该运算放大 器的开环增益为A(s)之下，其环路增益为A"^，而该可编程增益放大器的
闭环增益也为4W^ 1;， 。， P为反馈因子。
1 +雄).yff
因此，上述的可编程增益放大器均可利用调整反馈因子(P)的数值即可以 实现动态调整增益的目的，而一般来说，调整反馈因子(P)的数值均是利用调
整反馈电阻(Rf)的电阻值来实现。
请参照图3，其所绘示为利用伯德图(Bodeplot)表示运算放大器的开环增
益A(s)与环路增益A"."之间的关系。假设4力=-^-，其中，
3、 co2、 ffh称为极点频率(pole frequency),且a)3〉02〉o)i;而相位(phase)即为
如图可知，开环增益A(s)的伯德图为水平的GO直线，而于cd频率时， 增益值会以-20dB/十倍(dB/decade)的斜率下降；于co2频率时，增益值会以 -40dB/十倍的斜率下降；同理，于o)3频率时，增益值会以-60dB/十倍(dB/decade) 的斜率下降。由于w为截止频率(cut-off frequency),因此，开环增益A(s)的 频宽即为oh。
再者，当反馈因子(P)的数值为Pi时，环路增益J(+A可视为水平的G1 直线，而于cox频率时，增益值会以-20dB/十倍的斜率下降，因此cox为截止 频率，使得环路增益^W.A的频宽即为wx。当反馈因子(P)的数值为{32时， 环路增益」W.A可视为水平的G2直线，而于(Dy频率时，增益值会以-20dB/十倍的斜率下降，因此COy为截止频率，使得环路增益」W.A的频宽即为G)y。由图3可知，当公知可编程增益放大器改变反馈因子((3)来改变增益值的大小时，相对地，公知可编程增益放大器的频宽也会随之改变。也就是，当可编程增益放大器的增益值提高时，可编程增益放大器的频宽会变窄；相反 地，当可编程增益放大器的增益值降低时，可编程增益放大器的频宽会变宽。 然而，运用于数字视频调谐系统(digital video tuner system)中的可编程增 益放大器，必须针对不同的增益值提供相同的频宽，使得所有频道的信号均 不会因为增益值大小的改变使得某些特定频道的信号会被衰减。因此，如何 改进上述缺陷，设计频宽不会随着增益值大小的改变的可编程增益放大器则 为本发明最主要的目的。发明内容本发明的目的在于提供可编程增益放大器的动态补偿方法与相关装置， 使得可编程增益放大器的频宽不会随着增益值大小而改变。因此，本发明提出一种可编程增益放大器，包括运算放大器与多个电 阻相互连接，使得该运算放大器可实现闭反馈控制且具有闭环增益为，)"，1 。;其中，P为反馈因子，该反馈因子可以根据所述多个电阻的电阻值来决定，且A(S)为该运算放大器的开环增益，且该运算放大器包括 第一级放大电路与第二级放大电路，且可变补偿电容提供于该第一级放大电 路的输出端与该第二级放大电路的输出端之间使得该运算放大器的该开环 增益的主极点可受控于该可变补偿电容的电容值。根据上述方案，所述多个电阻包括第一电阻与反馈电阻，且该运算放大 器具有正极输入端、负极输入端、与输出端，使得输入信号经过该第一电阻 输入至该运算放大器的该负极输入端，该运算放大器的该正极输入端连接至 接地端，而该运算放大器的输出端与该运算放大器的该负极输入端之间连接该反馈电阻。第一电阻的电阻值为Rs且反馈电阻的电阻值为Rf，使得该反 馈因子P=Rs/(Rs+Rf);其中，该反馈电阻为可变电阻用以改变该反馈因子。根据上述方案，该可编程增益放大器于该反馈因子为卩,时于该运算放大 器中提供Cel电容值的该可变补偿电容且该可编程增益放大器于该反馈因子 为卩2时于该运算放大器中提供Ce2电容值的该可变补偿电容，可使得该可编 程增益放大器具有相同的频宽；且0<(32<^<1， Cel<Cc2。根据上述方案，所述多个电阻包括二相同电阻值的反馈电阻、与二相同 电阻值的第二电阻，且该运算放大器具有正极输入端、负极输入端、正极输 出端、与负极输出端，使得输入信号一端经过第二电阻输入该运算放大器的 该正极输入端，该输入信号的另一端经过另一第二电阻输入该运算放大器的 该负极输入端，该运算放大器的该负极输出端与该运算放大器的该正极输入 端之间连接反馈电阻，该运算放大器的该正极输出端与该运算放大器的该负 极输入端之间连接另一反馈电阻，且该运算放大器的该正极输出端与该差动 运算放大器的该负极输出端之间即可输出该运算放大器的输出信号。第二电 阻的电阻值为Rs且该反馈电阻的电阻值为Rf，使得该反馈因子 P=RS/(Rs+Rf);其中，该反馈电阻为可变电阻用以改变该反馈因子。本发明还提出一种可调极点的运算放大器，包括第一级放大电路，该 第一级放大电路具有正极输入端、负极输入端、与第一级输出端；第二级放 大电路，该第二级放大电路具有第二级输入端、与第二级输出端；以及，可 变补偿电容连接于该第一级放大电路的该第一级输出端与该第二级放大电 路的该第二级输出端之间使得该运算放大器的该开环增益的主极点可受控 于该可变补偿电容的电容值。如上所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容为切换电容库。如上所述的可调极点的运算放大器，其中该切换电容库包含多个电容受控路径，每一个电容受控路径包含电容器与开关晶体管，经过该开关晶体管 的开关控制端以选择性地控制电容受控路径的连接或不连接。如上所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容耦接于该第一 级放大电路的该第一级输出端与该第二级放大电路的该第二级输出端之间。如上所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容为场效应晶体 管，该场效应晶体管具有栅极、漏极与源极，该漏极与该源极相互连接并连 接至电压控制端，而该栅极耦接于该第一级放大电路的该第一级输出端。如上所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容为变容二极管。本发明还提出一种可编程增益放大器的补偿方法，该可编程增益放大器具有闭环增益为^(力=。，且p为反馈因子，A(s)开环增益，且开环增益的极点可以利用可变补偿电容来调整，该方法包括下列步骤于该反馈 因子为l^时，提供Cd电容值的该可变补偿电容；于该反馈因子为卩2时，提 供Cc2电容值的该可变补偿电容；以及，其中，(KP^P卜1，且Ce一Cc2用以 使得该可编程增益放大器具有相同的频宽。根据上述方案，该可编程增益放大器包括运算放大器与多个电阻相互 连接，且该开环增益为该运算放大器的开环增益，且该运算放大器包括第一 级放大电路与第二级放大电路，且该可变补偿电容连接于该第一级放大电路 的输出端与该第二级放大电路的输出端之间。反馈因子可以根据所述多个电 阻的电阻值来决定且该运算放大器为差动运算放大器。因此，本发明利用改变可变补偿电容的等效电容值即可以调整运算放大 器的频宽。更进一步地，利用多个电阻连接而成负反馈的可编程增益放大器， 即可根据反馈因子的大小来动态调整运算放大器的极点实现在不同增益时 具有相同的频宽的效果。为了能更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
图1为公知可编程增益放大器示意图。图2为公知差动式可编程增益放大器示意图。图3所绘示为利用伯德图表示运算放大器的开环增益A(s)与环路增益 A力^之间的关系。图4为二级式互补式金属氧化物半导体运算放大器电路图。图5所绘示为二级式互补式金属氧化物半导体运算放大器的小信号模型。图6A及图6B为本发明可编程增益放大器示意图。图7为本发明另一可编程增益放大器示意图。图8为根据不同反馈因子(P)调整可编程增益放大器频宽示意图。图9为根据不同反馈因子调整可编程增益放大器频宽示意图。图IOA、图IOB及图IOC为本发明各种可变补偿电容示意图。图11所绘示为双级结晶体管所组成的运算放大器。并且，上述附图中的各附图标记说明如下20 运算放大器40 差动运算放大器100可变补偿电容101可变补偿电容120可调极点的运算放大器140可调极点的差动运算放大器170切换电容库172a、 172b、 172c 电容器174a、174b、 174c 开关晶体管180变容单元182场效应晶体管賜电压控制端l卯变容单元192变容二极管196电压控制端300第一级放大电路310第二级放大电路具体实施方式
请参照图4,其为二级式(two-stage)互补式金属氧化物半导体 (complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)运算方夂大器电路图。晶体 管Q8与Q5所形成的电流镜(current mirror)提供第一级放大电路的偏压电流 (bias current);而晶体管Q8与Q7所形成的电流镜则提供第二级放大电路的 偏压电流。而第一级放大电路是由晶体管Q1、 Q2的差动对(differential pair) 以及晶体管Q3、 Q4的动态负载(activeload)所组成，而晶体管Q3、 Q4形成 电流镜。第二级放大电路包含晶体管Q6的共源极放大器(common-source amplifier)以及晶体管Q7的动态负载。第一级放大电路的输出端(节点a)连接 至第二级放大电路的输入端(晶体管Q6栅极)。因此，晶体管Q1、 Q2即为运 算放大器的二个输入端，晶体管Q6的漏极(节点b)即为第二级放大器的输出 端，也是运算放大器的输出端(Vo)。而为了要让此运算放大器的频率响应稳 定，第二级放大电路的输出端与第一级放大电路的输出端之间会连接固定电 容值的反馈电容(feedback capacitance)Cc，用以提供该运算放大器一个较低的 极点频率用以调整运算放大器的频宽。再者，晶体管Q2的转导值(transconductance)为^, <formula>formula see original document page 13</formula> ，输电阻(output resistance) ;2=1^。其中，^为空穴迁移率(hole mobility) 、 COT为氧化层电容(oxide capacitance)、 (&)为晶体管Q2的长宽比(aspect ratio)、 /D2为晶体管Q2的漏极直流电流、|^|是由MOSFET参数X求得(巳=1")。同理，晶体管Q6的转导值为^与输出电阻^也可以用相同的方式求出。请参照图5，其所绘示为二级式互补式金属氧化物半导体运算放大器的 小信号模型(small signal modd)。第一级放大电路包括差动信号(Vid)输入端、 与并联于节点(node)a与接地端之间的第一转导放大器(gm2Vjd)、第一电阻(Rl)、与第一电容(C1)。其中，第一转导放大器(g^Vid)可产生该差动信号(Vid)乘以晶体管Q2转导值(g^)的电流源；第一电阻(R1)的电阻值等于并联的晶 体管Q2与Q4输出电阻(r。2/Zr。4)，第一电容(C1)的电容值为第一级与第二级 放大电路之间的接口等效电容值，而节点a为第一级放大电路的输出端，且 节点a与接地端之间的电压信号(Vi2)即为第一级放大电路的输出电压。再者， 第二级放大电路包括并联于节点b与接地端的第二转导放大器(g^Vi2)、第二电阻(R2)、与第二电容(C2)。其中，第二转导放大器(gm6Vi2)可产生该第一级 放大电路的输出电压(Vi2)乘以晶体管Q6转导值(gm6)的电流源;第二电阻(R2)的电阻值等于并联的晶体管Q6与Q7输出电阻(r。6^r。7)，第二电容(C2)的电 容值为运算放大器输出端上的等效电容值，而节点b为第二级放大电路的输 出端也是运算放大器的输出端，且节点b与接地端之间的电压信号(V。)即为 第二级放大电路的输出电压。再者，反馈电容(Cc)连接于第一级放大电路的 输出端(a)与第二级放大电路的输出端(b)之间。根据图5的二级式互补式金属氧化物半导体运算放大器的小信号模型， 可以计算出该运算放大器的开环增益A(s)至少具有二个极点。也就是， 丄与 d2)， M 湯hp2國点、(dominant-pole)。很明显地，由于公知运算放大器内的反馈电容器的电容值 为固定，因此，公知运算放大器的开环增益中的多个极点固定且无法变更。根据copl的方程式可知，调整反馈电容(Cc)的电容值可以改变运算放大 器的主极点，也就是改变运算放大器的频宽。也就是说，增加反馈电容(Cc) 的电容值时即可降低QV并减少运算放大器的频宽，反之，减少反馈电容(Cc) 的电容值时即可增加a^并增加运算放大器的频宽。本发明利用于运算放大 器中加入可变补偿电容用以动态地调整运算放大器的频宽，进而实现可编程 增益放大器在不同增益时均具有实质相同频宽的目的。请参照图6A，其为根据本发明实施例的可调极点的运算放大器示意图， 第一级放大电路输出端(a)与第二级放大电路输出端(b)之间提供可变补偿电 容(variable feedback capacitance) 100，用以更改该可变补偿电容100的等效电 容值，使得运算放大器开环增益A(s)的极点可以调整。将本发明可调整开环 增益A(s)极点的运算放大器运用于可编程增益放大器，根据增益放大器的反 馈因子(P)来调整可变补偿电容100所提供的等效电容值，以实现可编程增益 放大器在不同增益时具有实质相同的频宽的效果。请参照图6B，其为根据本发明另一实施例的可调极点的单端运算放大器 示意图，原理大致与图6A相似，适合于单端输出的应用，于第一级放大电 路输出端(a)提供可变补偿电容101，而利用控制电压(V^)可改变可变补偿电 容101所提供的等效电容值，使得运算放大器开环增益A(s)的极点可以调整， 主极点位置调整量的多少可以于电路设计阶段通过电路仿真(simulation)实 现。请参照图7，其为本发明可编程增益放大器示意图。可编程增益放大器 包括可调开环增益A(s)极点的运算放大器120、反馈电阻(Rf)、与电阻(Rs)。 假设(K(3^PrCl，公知的运算放大器由于开环增益A(s)无法变更，可编程增益放大器于反馈因子(P)为|32时具有较大的频宽，而可编程增益放大器于反馈因子(P)为(3,时具有较小的频宽。根据本发明的实施例，当反馈因子((3)为^时可编程增益放大器具有较高的增益，此时，改变可变补偿电容来调整运算放大器120的开环增益A(s)使之具有频率较高的极点，也就是通过提供可变 补偿电容提供较低的等效电容值，使得可编程增益放大器的频宽增加。同理， 当反馈因子((3)为p2时可编程增益放大器具有较低的增益，此时，利用调整 运算放大器120的开环增益A(s)使之具有频率较低的极点，也就是通过提供 可变补偿电容提供较高的等效电容值，使得可编程增益放大器的频宽增加。请参照图8，其为本发明另一实施例的可编程增益放大器示意图。可编 程增益放大器包括可调开环增益A(s)极点的差动运算放大器140、反馈电阻 (Rf)、与电阻(Rs)。假设0〈(3^13^1，公知的差动运算放大器由于开环增益 A(s)无法变更，可编程增益放大器于反馈因子(|3)为|32时具有较大的频宽，而 可编程增益放大器于反馈因子((3)为P,时具有较小的频宽。于此实施例中， 当反馈因子(P)为Pt时可编程增益放大器具有较高的增益，此时，改变可变 补偿电容来调整运算放大器120的开环增益A(s)使之具有频率较高的极点， 也就是通过提供可变补偿电容提供较低的等效电容值，使得可编程增益放大 器的频宽增加。同理，当反馈因子①)为卩2时可编程增益放大器具有较低的 增益，此时，利用调整运算放大器140的开环增益A(s)使之具有频率较低 的极点，也就是通过提供可变补偿电容提供较高的等效电容值，使得可编程 增益放大器的频宽增加。请参照图9，其为根据不同反馈因子(P)调整可编程增益放大器频宽示意 图。假设可编程增益放大器的运算放大器中的可变补偿电容的电容值为(Cd) 时开环增益为A^)且主极点为o)pp因此，利用伯德图可以获得运算放大器 的开环增益Ai(s)。假设该可编程增益放大器需要维持在固定频宽coz，因此，当该可编程增益放大器的反馈因子(p)调整为(3i时，可编程增益放大器的增益为Gl且频宽 为ov此时必须调高运算放大器的开环增益的主极点，使得运算放大器的开环增益为A2(S)其主极点由0^增加至C0p2，而此时可编程增益放大器的频宽 即可由0^改变至COz。也就是说，运算放大器的可变补偿电容的电容值由C^减少至ce2。再者，当该可编程增益放大器的反馈因子((3)调整为|32时((XP^(3^1)， 可编程增益放大器的增益为G2频宽为ay此时必须减少运算放大器的开环 增益的主极点，使得运算放大器的开环增益为A"s)其主极点由cop"咸少至C0p3，而此时可编程增益放大器的频宽即可由O)y改变至QV也就是说，运算 放大器的可变补偿电容的电容值由Cd增加至Cc3。请参照图10A，其为本发明可变补偿电容示意图，可以应用于图6A的 可调极点的运算放大器。可变补偿电容可为切换电容库(switching capacitance bank)。切换电容库170于节点c与节点d之间包含多个电容受控路径，每一 个电容受控路径均包含电容器172a (172b、 172c)、开关晶体管174a (174b、 174c)串接于节点c与节点d之间。经过开关晶体管174a的开关控制端(Gate) 的控制，每一个电容受控路径均可以选择性地实现节点c与节点d之间的连 接或不连接。当电容受控路径连接于节点c与节点d之间时，可变补偿电容 的等效电容值就会增加；同理，当电容受控路径不连接于节点c与节点d之 间时，可变的电容器的等效电容值就会减少。请参照图10B，其为本发明可变补偿电容的示意图，可以应用于图6B 的可调极点的单端运算放大器。可变补偿电容可为变容单元(Varactor Unit)180，该变容单元180包含漏极与源极相互连接的场效应晶体管182，场 效应晶体管182的漏极则连接至电压控制端186。当电压控制端186的输入 电压改变时，场效应晶体管182漏极与栅极之间电压差的改变会导致场效应 晶体管182的电容值改变。因此，利用电压控制端186的输入电压改变，即可实现改变可变电容的等效电容值的目的。请参照图10C，其为本发明可变补偿电容的另一示意图，可以应用于图 6B的可调极点的单端运算放大器，变容单元190包含变容二极管(Varicap Diode) 192，而变容二极管192的阳极(Anode)连接至节点c，变容二极管192 的阴极(Cathode)则连接至电压控制端196。当电压控制端196的输入电压改 变时，变容二极管192阳极与阴极之间电压差的改变会导致变容二极管192 的电容值改变。因此，利用电压控制端196的输入电压改变，即可实现改变 可变补偿电容的等效电容值的目的。再者，本发明除了可以利用更改二级式互补式金属氧化物半导体运算放 大器的反馈电容来调整运算放大器的频宽之外。利用相同的原理也可以运用 至双级结晶体管(bipolar junction transistor, BJT)所组成的运算放大器。请参照图11，其所绘示为本发明双级结晶体管所组成的运算放大器，于 运算放大器的第一级放大电路300输出端(节点e)与第二级放大电路310输出 端(节点f)之间连接可变补偿电容(Cc)，该可变补偿电容可为图IOA、图10B 及图IOC所示的切换电容库或者变容单元；利用改变可变补偿电容的等效电 容值即可以调整运算放大器的频宽。更进一步地，利用多个电阻连接而成负 反馈的可编程增益放大器，即可根据反馈因子(P)的大小来动态调整运算放大 器的极点实现在不同增益时具有相同的频宽的效果。综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，但是其并非用以限定 本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种 更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为 准。
权利要求
1.一种可编程增益放大器，包括运算放大器与多个电阻相互连接，使得该运算放大器可实现闭反馈控制且具有闭环增益为<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><msub> <mi>A</mi> <mi>f</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>A</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>A</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>·</mo><mi>β</mi> </mrow></mfrac><mo>;</mo> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0001" file="S200810001712XC00011.gif" wi="149" he="41" img-content="drawing" img-format="tif"/-->其中，β为反馈因子，该反馈因子可以根据所述多个电阻的电阻值来决定，且A(s)为该运算放大器的开环增益，且该运算放大器包括第一级放大电路与第二级放大电路，且提供可变补偿电容于该第一级放大电路的输出端，使得该运算放大器的该开环增益的主极点能够受控于该可变补偿电容的电容值。
2.权利要求1所述的可编程增益放大器，其中，所述多个电阻包括第 一电阻与反馈电阻，且该运算放大器具有正极输入端、负极输入端、与输出 端，使得输入信号经过该第一电阻输入至该运算放大器的该负极输入端，该 运算放大器的该正极输入端连接至接地端，而该运算放大器的输出端与该运 算放大器的该负极输入端之间连接该反馈电阻。
3. 如权利要求1所述的可编程增益放大器，其中，该可编程增益放大器 于该反馈因子为^时于该运算放大器中提供Cel电容值的该可变补偿电容且 该可编程增益放大器于该反馈因子为^时于该运算放大器中提供Ce2电容值 的该可变补偿电容，使得该可编程增益放大器具有实质相同的频宽；且<formula>formula see original document page 2</formula>
4. 如权利要求1所述的可编程增益放大器，其中该可变补偿电容为切换 电容库。
5. 如权利要求4所述的可编程增益放大器，其中该切换电容库耦接于该 第一级放大电路的输出端与该第二级放大电路的输出端之间。
6. 如权利要求4所述的可编程增益放大器，其中该切换电容库包含多个 电容受控路径，每一个电容受控路径包含电容器与开关晶体管，经过该开关晶体管的开关控制端以选择性地控制电容受控路径的连接或不连接。
7. 如权利要求1所述的可编程增益放大器，其中该可变补偿电容为变容单元。
8. 如权利要求7所述的可编程增益放大器，其中该变容单元为场效应晶 体管，该场效应晶体管具有栅极、漏极与源极，该漏极與该源极相互连接并 连接至电压控制端，而该栅极耦接于该第一级放大电路的输出端。
9. 如权利要求1所述的可编程增益放大器，其中该可变补偿电容为变容 二极管。
10. 如权利要求9所述的可编程增益放大器，其中该变容二极管具有阳 极与阴极，该阳极连接至该第一级放大电路的输出端，该阴极则连接至电压 控制端。
11. 如权利要求1所述的可编程增益放大器，其中，所述多个电阻包括 二相同电阻值的反馈电阻、与二相同电阻值的第二电阻，且该运算放大器具 有正极输入端、负极输入端、正极输出端、与负极输出端，使得输入信号一 端经过所述多个第二电阻之一而输入该运算放大器的该正极输入端，该输入 信号的另一端经过所述多个第二电阻的另一者而输入该运算放大器的该负 极输入端，该运算放大器的该负极输出端与该运算放大器的该正极输入端之 间连接所述多个反馈电阻之一，该运算放大器的该正极输出端与该运算放大 器的该负极输入端之间连接所述多个反馈电阻的另一者，且该运算放大器的 该正极输出端与该运算放大器的该负极输出端之间输出该运算放大器的输 出信号。
12. —种可调极点的运算放大器，包括第一级放大电路，该第一级放大电路具有正极输入端、负极输入端、与 第一级输出端；第二级放大电路，该第二级放大电路具有第二级输入端、与第二级输出端；以及可变补偿电容，提供于该第一级放大电路的该第一级输出端，使得该运 算放大器的该开环增益的主极点能够受控于该可变补偿电容的电容值。
13. 如权利要求12所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容 为切换电容库。
14. 如权利要求13所述的可调极点的运算放大器，其中该切换电容库包 含多个电容受控路径，每一个电容受控路径包含电容器与开关晶体管，经过 该开关晶体管的开关控制端以选择性地控制电容受控路径的连接或不连接。
15. 如权利要求12所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容 耦接于该第一级放大电路的该第一级输出端与该第二级放大电路的该第二 级输出端之间。
16. 如权利要求12所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容 为场效应晶体管，该场效应晶体管具有栅极、漏极与源极，该漏极与该源极 相互连接并连接至电压控制端，而该栅极耦接于该第一级放大电路的该第一 级输出端。
17. 如权利要求12所述的可调极点的运算放大器，其中该可变补偿电容 为变容二极管。
18. —种可编程增益放大器的补偿方法，该可编程增益放大器具有闭环 增益为4W^ ，！。，且P为反馈因子，A(s)为开环增益，且该开环增益的的极点可以利用可变补偿电容来调整，该方法包括下列步骤 于该反馈因子为^时，提供Cel电容值的该可变补偿电容； 于该反馈因子为P2时，提供Ce2电容值的该可变补偿电容；以及 其中，0〈p,p-l，且Ce^Ce2用以使得该可编程增益放大器具有实质相同的频宽。
19. 如权利要求18所述的可编程增益放大器的补偿方法，其中可编程增益放大器包括-运算放大器与多个电阻相互连接，且该开环增益为该运算放大器的开环 增益，且该运算放大器包括第一级放大电路与第二级放大电路，且该可变补 偿电容连接于该第一级放大电路的输出端与该第二级放大电路的输出端之 间。
20. 如权利要求18所述的可编程增益放大器的补偿方法，其中，该反馈 因子可以根据所述多个电阻的电阻值来决定。
21. 如权利要求18所述的可编程增益放大器的补偿方法，其中，该运算 放大器为差动运算放大器。
全文摘要
本发明涉及一种可编程增益放大器动态补偿方法与相关装置。该可编程增益放大器包括运算放大器与多个电阻相互连接，使得该运算放大器可实现闭反馈控制且具有闭环增益为右式；其中，β为反馈因子，该反馈因子可以由所述多个电阻的电阻值来决定，且A(s)为该运算放大器的开环增益，且该运算放大器包括第一级放大电路与第二级放大电路，且可变补偿电容提供于该第一级放大电路的输出端与该第二级放大电路的输出端之间使得该运算放大器的该开环增益的主极点可以随着该可变补偿电容的电容值改变而改变。本发明利用改变可变补偿电容的等效电容值即可以调整运算放大器的频宽。
文档编号H03F3/45GK101222209SQ20081000171
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月2日 优先权日2007年1月2日
发明者林珩之 申请人:晨星半导体股份有限公司