一种应用于跨阻放大电路中的分相电路的制作方法
【专利摘要】一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，包括：RC高通环节，其输入端与跨阻放大前端电路的输出端连接；RC高通环节滤除了跨阻前端放大电路的低频成分；高速信号通道，包括第一高速差分电路和第二高速差分电路，第一高速差分电路的负极输入端与RC高通环节的输出端连接；直流失调反馈网络，包括全差分跨导运算放大电路和单端输出运放，所述全差分跨导运算放大电路的正极输入端与所述第二高速差分电路的负极输出端连接，所述全差分跨导运算放大电路的负极输入端与所述第二高速差分电路的正极输出端连接；所述单端输出运放的输出端与所述第一高速差分电路的正极输入端连接。
【专利说明】-种应用于跨阻放大电路中的分相电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种分相电路，尤其涉及一种应用于跨阻放大电路中的分相电 路。
【背景技术】
[0002] 跨阻放大器是将电流信号转化成电压信号并加以放大的电子电路，常作为光通信 接收芯片的前端电路，为了降低对电源与地噪声的敏感度，转化的电信号必须为差分信号。 因此在跨阻放大电路里面，为了把单端的电信号转化成差分信号，需要一个单转双电路，即 分相电路。现有技术中，分相电路的电路图如图1所示：利用R0与C0的低通环节得到跨阻 放大前端电路输出信号的直流量，作为后续全差分电路的一个输入信号，从而达到分相目 的。
[0003] 这种分相电路存在以下缺点：
[0004] 跨阻放大前端电路输出点直流电平决定了后续的差分高速电路之间的共模电平， 如果跨阻放大前端电路的电平过低，有可能直接导致后续差分电路电压裕度不足，使差分 电路无法工作在最佳状态，在某些情况下，不得不增加一级电平位移电路，增加了电路噪 声，从而降低灵敏度。
[0005] 高速信号通道具有一定的增益，由于版图，工艺的原因，高速信号通道存在不匹配 的情况，使得0UTP与0UTN的直流电平有一定的差值，从而影响输出信号的眼图质量，最终 影响灵敏度，也会降低产品的良品率。 实用新型内容
[0006] 本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种应用于跨阻放大电路中的分相 电路，不需要额外的电位平移电路。
[0007] 本实用新型所要解决的次要技术问题是使分相电路输出直流失调电压非常小，提 高灵敏度与良品率。
[0008] 为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种应用于跨阻放大电路中的分相 电路，包括：
[0009] RC高通环节，所述RC高通环节的输入端与跨阻放大前端电路的输出端连接；所述 RC高通环节滤除了所述跨阻前端放大电路的低频成分；
[0010] 高速信号通道，所述高速信号通道包括第一高速差分电路和第二高速差分电路， 所述第一高速差分电路的负极输入端与所述RC高通环节的输出端连接；所述第一高速差 分电路的正极输出端与第二高速差分电路的负极输入端连接，第一高速差分电路的负极输 出端与第二高速差分电路的正极输入端连接；
[0011] 直流失调反馈网络，所述直流失调反馈网络包括全差分跨导运算放大电路和单端 输出运放，所述全差分跨导运算放大电路的正极输入端与所述第二高速差分电路的负极输 出端连接，所述全差分跨导运算放大电路的负极输入端与所述第二高速差分电路的正极输 出端连接；所述全差分跨导运算放大电路的负极输出端与所述单端输出运放的正极输入 端连接，所述全差分跨导运算放大电路的正极输出端与所述单端输出运放的负极输入端连 接；所述单端输出运放的输出端与所述第一高速差分电路的正极输入端连接。
[0012] 在一较佳实施例中：所述RC高通环节包括串联在输入电压与地之间的第一电阻 和第二电阻，以及串联在所述跨阻放大前端电路的输出端与所述第一电阻和第二电阻连接 点之间的第一电容。
[0013] 在一较佳实施例中：所述全差分跨导运算放大电路的正极输入端与述第二高速 差分电路的负极输出端之间、所述全差分跨导运算放大电路的负极输入端与述第二高速差 分电路的正极输出端之间分别连接有第三电阻和第四电阻。
[0014] 在一较佳实施例中：所述全差分跨导运算放大电路的正极输入端与负极输出端之 间，所述全差分跨导运算放大电路的负极输入端与正极输出端之间分别连接有第一密勒补 偿电容和第二密勒补偿电容。
[0015] 在一较佳实施例中：还包括串联在输入电压与地之间的第五电阻和第六电阻，以 及与所述第六电阻并联的第二电容；所述第五电阻和第六电阻的连接点与所述单端输出运 放的输出端连接。
[0016] 在一较佳实施例中：所述第五电阻阻值/第六电阻阻值=第一电阻阻值/第二电 阻阻值。
[0017] 相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：
[0018] 1.通过RC高通环节，滤除了来自跨阻前端电路信号的低频成分，从而实现与后级 高速信号通道电路的交流耦合，跨阻前端放大电路输出不会影响后续差分级的偏置，实现 了电平位移，无需额外的电位平移电路。
[0019] 2.高速信号通道的输出的差分信号中的直流量通过直流失调反馈网络反馈回高 速信号通道的输入端，不仅实现信号分相，而且由于负反馈的存在，使得输出0UTP与0UTN 的直流电平差足够小，提升了灵敏度与良品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为现有技术的分相电路图；
[0021] 图2为本实用新型优选实施例中分相电路图；
[0022] 图3为本实用新型优选实施例中高速差分电路图；
[0023] 图4为本实用新型优选实施例中全差分跨导运算放大电路图；
[0024] 图5为本实用新型优选实施例中单端输出运放电路图。
【具体实施方式】
[0025] 下文结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0026] 参考图2,一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，包括：
[0027] RC高通环节，所述RC高通环节的输入端与跨阻放大前端电路的输出端连接；所述 RC高通环节滤除了所述跨阻前端放大电路的低频成分；所述RC高通环节包括串联在输入 电压VDD与地之间的第一电阻R0和第二电阻R1，以及串联在所述跨阻放大前端电路的输出 端与所述第一电阻R0和第二电阻R1连接点之间的第一电容⑶。
[0028] 高速信号通道，所述高速信号通道包括第一高速差分电路10和第二高速差分电 路II，所述第一高速差分电路I〇的负极输入端与所述RC高通环节的输出端连接；所述第 一高速差分电路I〇的正极输出端与第二高速差分电路II的负极输入端连接，第一高速差 分电路10的负极输出端与第二高速差分电路II的正极输入端连接。
[0029] 所述第一高速差分电路10和第二高速差分电路II的一种典型的结构，如图3所 示。本实用新型的技术方案不局限于此，也可以采用现有技术中其他的合适结构。对于高速 差分电路的具体原理，均属于现有技术，本实用新型没有对其作出改变，故在此不再赘述。
[0030] 直流失调反馈网络，所述直流失调反馈网络包括全差分跨导运算放大电路12和 单端输出运放13,所述全差分跨导运算放大电路12的正极输入端与所述第二高速差分电 路II的负极输出端连接，所述全差分跨导运算放大电路12的负极输入端与所述第二高速 差分电路II的正极输出端连接；所述全差分跨导运算放大电路12的负极输出端与所述单 端输出运放13的正极输入端连接，所述全差分跨导运算放大电路12的正极输出端与所述 单端输出运放13的负极输入端连接；所述单端输出运放13的输出端与所述第一高速差分 电路10的正极输入端连接。
[0031] 所述全差分跨导运算放大电路12、单端输出运放13 -种典型的结构，如图4、图5 所示。本实用新型的技术方案不局限于此，也可以采用现有技术中其他的合适结构。对于 全差分跨导运算放大电路12、单端输出运放13的具体原理，均属于现有技术，本实用新型 没有对其作出改变，故在此不再赘述。
[0032] 所述全差分跨导运算放大电路12的正极输入端与述第二高速差分电路II的负极 输出端之间、所述全差分跨导运算放大电路12的负极输入端与述第二高速差分电路II的 正极输出端之间分别连接有第三电阻Rf和第四电阻Rf。
[0033] 所述全差分跨导运算放大电路12的正极输入端与负极输出端之间，所述全差分 跨导运算放大电路12的负极输入端与正极输出端之间分别连接有第一密勒补偿电容Cf和 第二密勒补偿电容Cf。
[0034] 还包括串联在输入电压VDD与地之间的第五电阻R2和第六电阻R3,以及与所述第 六电阻R3并联的第二电容C1 ;所述第五电阻R2和第六电阻R3的连接点与所述单端输出 运放13的输出端连接。
[0035] 所述第五电阻R2的阻值/第六电阻R3的阻值=第一电阻R0的阻值/第二电阻 R1的阻值。
[0036] 综上所述，第一高速差分电路10、第二高速差分电路II、全差分跨导运算放大电 路12、单端输出运放13,第三电阻Rf、第四电阻Rf，第一密勒补偿电容Cf、第二密勒补偿电 容Cf、第五电阻R2、第六电阻R3和第二电容C1共同组成了一个负反馈网络。其中，第一密 勒补偿电容Cf、第二密勒补偿电容Cf，与第三电阻Rf、第四电阻Rf-起提供环路的主极点 以保证环路的稳定性，同时也滤除来自高速信号通道输出的差分信号中的交流成分。
[0037]第五电阻R2、第六电阻R3的作用在于提供一个负载给单端输出运放13,以降低单 端输出运放13的增益，从而降低整个环路的增益，以保证环路的稳定性。同时要求第五电 阻R2的阻值/第六电阻R3的阻值=第一电阻R0的阻值/第二电阻R1的阻值，以保证无 直流电流流入单端输出运放13,保证单端输出运放13的正常工作。
[0038]第二电容C1的作用主要是滤除来自负反馈网络的高频噪声，来保证第一高速差 分电路10的一端输入电平为干净的直流信号。
[0039] 整个负反馈环路的增益为：
【权利要求】
1. 一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，其特征在于包括： RC高通环节，所述RC高通环节的输入端与跨阻放大前端电路的输出端连接；所述RC 高通环节滤除了所述跨阻前端放大电路的低频成分； 高速信号通道，所述高速信号通道包括第一高速差分电路和第二高速差分电路，所述 第一高速差分电路的负极输入端与所述RC高通环节的输出端连接；所述第一高速差分电 路的正极输出端与第二高速差分电路的负极输入端连接，第一高速差分电路的负极输出端 与第二高速差分电路的正极输入端连接； 直流失调反馈网络，所述直流失调反馈网络包括全差分跨导运算放大电路和单端输出 运放，所述全差分跨导运算放大电路的正极输入端与所述第二高速差分电路的负极输出端 连接，所述全差分跨导运算放大电路的负极输入端与所述第二高速差分电路的正极输出端 连接；所述全差分跨导运算放大电路的负极输出端与所述单端输出运放的正极输入端连 接，所述全差分跨导运算放大电路的正极输出端与所述单端输出运放的负极输入端连接； 所述单端输出运放的输出端与所述第一高速差分电路的正极输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，其特征在于：所述 RC高通环节包括串联在输入电压与地之间的第一电阻和第二电阻，以及串联在所述跨阻放 大前端电路的输出端与所述第一电阻和第二电阻连接点之间的第一电容。
3. 根据权利要求1所述的一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，其特征在于：所述 全差分跨导运算放大电路的正极输入端与述第二高速差分电路的负极输出端之间、所述全 差分跨导运算放大电路的负极输入端与述第二高速差分电路的正极输出端之间分别连接 有第三电阻和第四电阻。
4. 根据权利要求3所述的一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，其特征在于：所述 全差分跨导运算放大电路的正极输入端与负极输出端之间，所述全差分跨导运算放大电路 的负极输入端与正极输出端之间分别连接有第一密勒补偿电容和第二密勒补偿电容。
5. 根据权利要求4所述的一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，其特征在于：还包 括串联在输入电压与地之间的第五电阻和第六电阻，以及与所述第六电阻并联的第二电 容；所述第五电阻和第六电阻的连接点与所述单端输出运放的输出端连接。
6. 根据权利要求5述的一种应用于跨阻放大电路中的分相电路，其特征在于：所述第 五电阻阻值/第六电阻阻值=第一电阻阻值/第二电阻阻值。
【文档编号】H03F3/08GK204216854SQ201420555783
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】陈伟 申请人:厦门优迅高速芯片有限公司