使用递归电流分配的dB线性、低压、可编程/可变增益放大器的制作方法

文档序号:12289569阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可编程增益放大器PGA,其特征在于,包括:

一个放大器,其有第一输入和第二输入,并驱动一个输出;

一个反馈电阻器,其连接在所述第一输入和所述输出之间;

一个电阻器网络,其有一个接收输入信号的输入,并且有多个可选择输出;

多个开关,其连接所述电阻器网络的所述多个可选择输出到所述放大器的所述第一输入;

在所述电阻器网络里的一个最后单元,所述最后单元有第一电阻器与第三电阻器串联,并有第二电阻器,其位于一个单元输入和一个可选择输出之间,所述可选择输出是由所述多个开关选择的所述多个可选择输出之一,所述单元输入也连接到与所述第三电阻器串联的所述第一电阻器;

在所述电阻器网络里的多个中间单元,每个中间单元有一个单元输入、一个可选择输出以及一个连接输出,所述中间单元的可选择输出是所述多个可选择输出之一,每个中间单元有第一电阻器,其连接在所述单元输入和所述连接输出之间,以及第二电阻器,其连接在所述单元输入和所述可选择输出之间;

其中所述多个中间单元里的前一个单元的所述连接输出,连接到所述多个中间单元里的下一个单元的所述单元输入;

在所述多个中间单元里的第一单元,有一个接收输入信号的单元输入;和

在所述多个中间单元里的最后单元,有一个连接输出,其连接到所述最后单元的所述单元输入;

其中所述第一电阻器各自有第一电阻值,所述第二电阻器各自有第二电阻值,所述第三电阻器有第三电阻值,其中所述电阻器网络仅有3个电阻值;

其中所述第三电阻值介于所述第二电阻值与串联着的所述第一电阻值和所述第三电阻值并联后的等效电阻值的10%范围内。

2.根据权利要求1所述的PGA,其特征在于,所述放大器的所述第二输入接地。

3.根据权利要求2所述的PGA,其特征在于,所述多个开关中仅有一个开关被选择连接到所述放大器的所述第一输入,以设置所述放大器的增益,其中在所述多个开关里其它开关未被选择时,就连接到所述放大器的所述第二输入。

4.根据权利要求3所述的PGA,其特征在于,所述第三电阻值介于所述第二电阻值与串联着的所述第一电阻值和所述第三电阻值并联后的等效电阻值的5%范围内。

5.根据权利要求3所述的PGA,其特征在于,所述第三电阻值介于所述第二电阻值与串联着的所述第一电阻值和所述第三电阻值并联后的等效电阻值的1%范围内。

6.根据权利要求1所述的PGA,其特征在于,第一电阻值是106 Ohms+/-10%,第二电阻值是1995 Ohms+/-10%,而第三电阻值是410 Ohms+/-10%。

7.根据权利要求1所述的PGA,其特征在于,第一电阻值对第二电阻值对第三电阻值的比率位于106:1995:410的+/-10%范围内。

8.根据权利要求1所述的PGA,其特征在于,所述多个开关是晶体管开关,各自有一端接地或虚拟接地。

9.根据权利要求1所述的PGA,其特征在于,所述放大器的所述第一输入是一个反相输入,所述放大器的所述第二输入是一个非反相输入。

10.一个使用递归电流分配RCD的可编程增益放大器PGA,其特征在于,包括:

一个放大器,其有第一输入和的第二输入,以及一个根据所述第一输入和所述第二输入之间差异而产生的输出;

一个反馈电阻器,其连接在所述放大器的所述第一输入和所述输出之间;

一个电阻器网络,其包括:

一个最后单元,其有:

一个最后第二电阻器,其连接在最后单元输入和最后单元可选择输出之间;

一个最后开关,其被选择时,就将来自所述最后第二电阻器的电流连接到所述第一输入,所述最后开关未被选择时,就将来自所述最后第二电阻器的电流连接到地;

一个最后分支,其连接在所述最后单元输入和所述地面之间,所述最后分支有最后第一电阻器与第三电阻器串联;

多个单元,各自包括;

一个第二电阻器,其连接在一个单元输入和一个单元可选择输出之间;

一个开关,其被选择时,就将来自所述第二电阻器的电流连接到所述第一输入,在所述开关未被选择时,就将来自所述第二电阻器的电流连接到所述地;和

第一电阻器,其连接在所述单元输入和所述多个单元里下一个单元的单元输入之间,或连接到所述多个单元里最后单元的所述最后单元输入;

其中所述多个单元里的第一单元接收一个输入信号作为所述单元输入。

11.根据权利要求10所述的使用RCD的PGA,其特征在于,所述第一电阻器和所述最后电阻器都有第一电阻值;

其中所述第二电阻器和所述最后第二电阻器都有第二电阻值;

其中所述第三电阻器有第三电阻值,其介于所述第二电阻值与串联着的所述第一电阻值和所述第三电阻值并联后的等效电阻值的10%范围内。

12.根据权利要求11所述的使用RCD的PGA,其特征在于,对于所述多个单元里的一个单元N,其开关所选择的电流与[R2/(R1+R2+R3)]^N成比例,其中R2是第二电阻值,R1是第一电阻值,R3是第三电阻值,N是在所述多个单元里的第一单元和单元N之间的单元个数,包括所述第一单元和单元N。

13.根据权利要求11所述的使用RCD的PGA,其特征在于,所述多个单元包含7个单元,其中来自第二电阻器的8个电流中的其中一个电流,被开关选择连接到所述放大器的所述第一输入。

14.根据权利要求13所述的使用RCD的PGA,其特征在于,在所述8个电流之间的间隔是对数。

15.根据权利要求11所述的使用RCD的PGA,其特征在于,所述放大器是一个差分放大器,并且所述输出是第一输出;

还包括:

第二反馈电阻器,其连接在所述放大器的第二输入和第二输出之间;

第二电阻器网络,其包括:

最后单元,其包括:

最后第二电阻器,其连接在最后单元输入和最后单元可选择输出之间;

最后开关,其被选择时,将来自所述最后第二电阻器的电流连接到所述第二输入,在所述最后开关未被选择时,将来自所述最后第二电阻器的电流连接到地;

最后分支,其连接在所述最后单元输入和所述地之间,所述最后分支有最后第一电阻器与第三电阻器串联;

多个单元,各自包括:

第二电阻器,其连接在单元输入和单元可选择输出之间;

一个开关,其被选择时,将来自所述第二电阻器的电流连接到所述第二输入,在所述开关未被选择时,将来自所述第二电阻器的电流连接到所述地;

第一电阻器,其连接在所述单元输入和所述多个单元里下一个单元的单元输入之间,或连接到所述多个单元里最后单元的所述最后单元输入;

其中所述多个单元里的第一单元接收一个补输入信号作为所述单元输入。

16.一个可编程电阻器网络电路,其特征在于,包括:

最后单元,其包括:

最后第二电阻器,其连接在最后单元输入和最后单元可选择输出之间;

最后开关,其被选择时,就将来自所述最后第二电阻器的电流连接到一个求和节点,在所述最后开关未被选择时,就将来自所述最后第二电阻器的电流连接到地;

最后分支,其连接在所述最后单元输入和所述地之间,所述最后分支有最后第二电阻器与第三电阻器串联;

多个单元,各自包括:

第二电阻器,其连接在单元输入和单元可选择输出之间;

一个开关,其被选择时,就将来自所述第二电阻器的电流连接到所述求和节点,在所述开关未被选择时,就将来自所述第二电阻器的电流连接到所述地;

第一电阻器,其连接在所述单元输入和所述多个单元里下一个单元的单元输入之间,或连接到所述多个单元里最后单元的所述最后单元输入;

其中所述多个单元里的第一单元接收一个输入信号作为所述单元输入。

17.根据权利要求16所述的可编程电阻器网络电路,其特征在于,所述第一电阻器和所述最后第一电阻器都有第一电阻值;

其中所述第二电阻器和所述最后第二电阻器都有第二电阻值;

其中所述第三电阻器的第三电阻值介于所述第二电阻值与串联着的所述第一电阻值和所述第三电阻值并联后的等效电阻值的10%范围内。

18.根据权利要求17所述的可编程电阻器网络电路,其特征在于,对于所述多个单元里的一个单元N,其开关选择的电流与[R2/(R1+R2+R3)]^N成比例,其中R2是第二电阻值,R1是第一电阻值,R3是第三电阻值,N是在所述多个单元里第一单元和单元N之间的单元个数,包括所述第一单元和单元N。

19.根据权利要求17所述的可编程电阻器网络电路,其特征在于,还包括:

一个放大器,其在第一放大器输入上接收所述求和节点,所述放大器根据所述第一放大器输入和第二放大器输入之间的电压差,驱动一个放大器输出;

一个反馈电阻器,其连接在所述第一放大器输入和所述放大器输之间;

其中所述第二放大器输入接地。

20.根据权利要求17所述的可编程电阻器网络电路,其特征在于,还包括:

一个放大器,其在第一放大器输入上接收所述求和节点,所述放大器根据所述第一放大器输入和第二放大器输入之间的电压差,驱动一个放大器输出;

一个反馈晶体管,其栅极接收所述放大器输出,用于控制来自所述求和节点的电流,以产生一个偏置电流;

第一电流镜晶体管,其接收来自所述反馈晶体管的所述偏置电流,其栅极和漏极连接在一起作为一个电流镜节点;

第二电流镜晶体管,其栅极接收所述电流镜节点;

第一差分晶体管,其栅极接收第一输入信号,其漏极连接到所述第二电流镜晶体管;

第二差分晶体管,其栅极接收第二输入信号,其漏极连接到所述第二电流镜晶体管。

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