指数可变增益放大电路的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  2

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指数可变增益放大电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种指数可变增益放大电路,包括PMOS管M0、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10,所述PMOS管M0的漏极接地,其源极与PMOS管M1、M2、M10的漏极连接,所述PMOS管M1、M2的源极分别连接PMOS管M3、M4的漏极,PMOS管M3、M4的源极分别连接PMOS管M5、M6的漏极,栅极均与PMOS管M9的栅极连接;所述PMOS管M5、M6、M7、M8、M9、M10的源极均连接电阻器RVDD;其中PMOS管M7的漏极与PMOS管M8的漏极相连,且PMOS管M7、M8的漏极之间串联有一输出电阻。这种指数可变增益放大电路调节范围较大,可以根据增益控制,改变输出电阻的大小,减小输入管输出阻抗对增益的影响。
【专利说明】指数可变增益放大电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种增益放大电路,尤其涉及一种指数可变增益放大电路。
【背景技术】
[0002]放大电路分为可变增益放大电路和指数可变增益放大电路。所述可变增益放大电路是指对输入信号进行放大的电路,而且该放大增益可在一定范围内调节,一般有个控制端,用来控制放大的增益。所述指数可变增益放大电路,又称为分贝线性放大电路(linear-1n-dB),是指对输入信号进行可变增益放大的电路,而且该放大增益用分贝表示时,可在一定范围线性内调节;若使用常的输出电压幅度除以输入电压幅度的增益定义,则增益是指数变化;当控制端电压或电流线性变化时,放大电路的增益按指数变化。
[0003]一般的实现增益可调放大的电路如附图1所示,一个可变电阻接在两个NMOS管Ml和M2的源级中间,起到负反馈的作用,使得增益可近似为MOS管漏极和源级之间的电阻的比;这种电路的线性度比较好,特别是输入信号大,需要的增益小的时候;但是,可变电阻的可变范围很少可以做到几个数量级以上,导致可调增益的范围比较小,不太适合做指数可变增益放大电路。
[0004]还有一种可变增益的实现方式为利用MOS管的比例,如附图2所示,根据MOS管的
工作原理,图2所示电路的电压增益可近似为,其中1、W、L分别为MOS管Ml和M2的
直流偏置电流、沟道宽度和沟道长度;其中沟道宽度是可以离散的调节,如lum,1.2um等,而非可以连续调节;但是该结构不太适合增益范围大的运用,否则输入管的电容太大,影响带宽。

【发明内容】

[0005]本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种能够根据增益控制改变输出电阻大小的指数可变增益放大电路。
[0006]为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种指数可变增益放大电路,包括 PMOS 管 MO、Ml、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、MlO,所述 PMOS 管 MO 的漏极接地,其源极与PMOS管Ml、M2、MlO的漏极连接,所述PMOS管Ml、M2的源极分别连接PMOS管M3、M4的漏极,PMOS管M3、M4的源极分别连接PMOS管M5、M6的漏极,栅极均与PMOS管M9的栅极连接;所述PMOS管M5、M6、M7、M8、M9、MlO的源极均连接电阻器RVDD ;其中PMOS管M7的漏极与PMOS管M8的漏极相连,且PMOS管M7、M8的漏极之间串联有一输出电阻。
[0007]优选的,所述PMOS管M5的漏极和电阻器RVDD之间并联有一电阻Rl,PMOS管M6的漏极和电阻器RVDD之间并联有一电阻器R2。
[0008]优选的,所述输出电阻由PMOS管Ml1、M12、M13、M14构成;其中PMOS管Mll的源极和漏极分别连接PMOS管M12的源极和漏极,栅极连接温度补偿模块;PM0S管M12的源极和漏极分别连接PMOS管M13的源极和漏极,其栅极和PMOS管M13的栅极均连接粗调控制模块;PM0S管M13的源极和漏极分别连接PMOS管M14的源极和漏极,PMOS管M14的栅极连接细调控制模块。
[0009]优选的,所述粗调控制模块由粗调电阻串、粗调多路复用器和缓存模块构成;所述粗调电阻串与粗调多路复用器并联,粗调电阻串的两端各设置有一缓存模块,缓存模块分别与参考电压V1、V2连接。
[0010]优选的,所述细调控制模块由细调电阻串、细调多路复用器、缓存模块和电荷泵构成;所述细调电阻串与细调多路复用器并联,细调电阻串的两端各设置有一缓存,其中一个缓存模块连接参考电压VI,另一端缓存模块并联在两个串联的电阻R6、R7之间;所述电阻R6另一端与连接参考电压V2的缓存模块连接,电阻R7另一端与电荷泵连接。
[0011]与现有技术相比,本实用新型的有益之处是:这种指数可变增益放大电路调节范围较大,可以根据增益控制,改变输出电阻的大小,减小输入管输出阻抗对增益的影响。
[0012]【专利附图】

【附图说明】:
[0013]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0014]图1是已有的益可调放大电路结构示意图;
[0015]图2是采用比例MOS管的可变增益放大电路结构示意图;
[0016]图3本实用新型指数可变增益放大电路结构示意图;
[0017]图4是图3中输出电阻电路结构示意图;
[0018]图5是图4中粗调控制模块电路结构示意图;
[0019]图6是图4中细调控制模块电路结构示意图。
[0020]图中:1、输出电阻;2、粗调控制模块;21、粗调电阻串;22、粗调多路复用器;3、细调控制模块;31、细调电阻串;32、细调多路复用器;4、缓存模块;5、电荷泵;6、温度补偿模块。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型进行详细描述:
[0023]图3所示一种指数可变增益放大电路,其特征在于:包括PMOS管MO、Ml、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、MlO,所述PMOS管MO的漏极接地,其源极与PMOS管Ml、M2、MlO的漏极连接,所述PMOS管Ml、M2的源极分别连接PMOS管M3、M4的漏极,PMOS管M3、M4的源极分别连接PMOS管M5、M6的漏极,栅极均与PMOS管M9的栅极连接;所述PMOS管M5、M6、M7、M8、M9、M10的源极均连接电阻器RVDD ;其中PMOS管M7的漏极与PMOS管M8的漏极相连,且PMOS管M7、M8的漏极之间串联有一输出电阻I ; PMOS管M5的漏极和电阻器RVDD之间并联有一电阻Rl,PMOS管M6的漏极和电阻器RVDD之间并联有一电阻器R2。
[0024]如图4所示,所述输出电阻I由卩]\?)5管祖1、]\112、]\113、]\114构成;其中PMOS管Mll的源极和漏极分别连接PMOS管M12的源极和漏极,栅极连接温度补偿模块6 ;PM0S管M12的源极和漏极分别连接PMOS管M13的源极和漏极,其栅极和PMOS管M13的栅极均连接粗调控制模块3 ;PM0S管M13的源极和漏极分别连接PMOS管M14的源极和漏极,PMOS管M14的栅极连接细调控制模块2。
[0025]如图5所示,所述粗调控制模块2由粗调电阻串21、粗调多路复用器22和缓存模块4构成;所述粗调电阻串21与粗调多路复用器22并联,粗调电阻串21的两端各设置有一缓存模块4,缓存模块4分别与参考电压V1、V2连接。
[0026]如图6所示,所述细调控制模块3由细调电阻串31、细调多路复用器32、缓存模块4和电荷泵5构成;所述细调电阻串31与细调多路复用器32并联,细调电阻串31的两端各设置有一缓存4,其中一个缓存模块4连接参考电压VI,另一端缓存模块4并联在两个串联的电阻R6、R7之间;所述电阻R6另一端与连接参考电压V2的缓存模块4连接,电阻R7另一端与电荷泵5连接。
[0027]具体的,所述输出电阻I用多个并联的?]?05管肌1、]\112、]\113、]\114,?]\?)5管10、]\14是共源共栅管,起到稳定PMOS管M1、M2漏极电压的作用,减小PMOS管M1、M2输出阻抗对增益的影响。M5、M 6、M 7、M8是改变流过电阻Rl和R2的电流,保证输出的直流电压的稳定,并在一个合适下一级匹配的范围内。输出电阻I变化有三部分,温度补偿模块6、粗调控制模块2和细调控制模块3。所述粗调控制模块的PMOS管子较多,因此调节范围较大;细调控制模块的PMOS管较少。粗调电压产生电路如图5所示,主要通过粗调电阻串21和粗调多路复用器22组成,粗调多路复用器22从粗调电阻串21产生的众多电压中选择一个。细调电压产生电路如图6所示,为了实现比较大的细调范围,细调电压有可能是负电压,因此需要一个负电压产生的模块,因此细调控制模块3上设置有一负电压产生电荷泵,该负电压产生出来的负电压不是很稳定,可能随温度变化和负载变化而变化,需要一个稳压电路;该负电压经过电阻R6、R7升压后,和参考电压V2比较,确保升压后的电压和参考电压V2相等(参考电压V2是个正的电压参考)。电压VM只经过电阻R6升压,可调整电阻R6、R7的比例,保证电压VM是个稳定的负电压,这个负电压被缓冲模块4驱动为电压VT,确保电压VT是个不随温度和负载变化的稳定的负电压。和粗调产生电路类似,参考电压Vl被缓冲模块4驱动为电压VB,电压VT和电压VB决定了细调电压的范围,具体的细调电压通过细调电阻串31和细调多路复用器32实现 ,和粗调产生电路类似。
[0028]这种指数可变增益放大电路调节范围较大,可以根据增益控制,改变输出电阻的大小,减小输入管输出阻抗对增益的影响。
[0029]需要强调的是:以上仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种指数可变增益放大电路,其特征在于:包括PMOS管(M0、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10),所述PMOS管(MO)的漏极接地,其源极与PMOS管(Ml、M2、M10)的漏极连接,所述PMOS管(M1、M2)的源极分别连接PMOS管(M3、M4)的漏极,PMOS管(M3、M4)的源极分别连接PMOS管(M5、M6)的漏极,栅极均与PMOS管(M9)的栅极连接;所述PMOS管(M5、M6、M7、M8、M9、M10)的源极均连接电阻器(RVDD);其中PMOS管(M7)的漏极与PMOS管(M8)的漏极相连,且PMOS管(M7、M8)的漏极之间串联有一输出电阻(I)。
2.根据权利要求1所述的指数可变增益放大电路,其特征在于:所述PMOS管(M5)的漏极和电阻器(RVDD)之间并联有一电阻(R1),PM0S管(M6)的漏极和电阻器(RVDD)之间并联有一电阻器(R2)。
3.根据权利要求1所述的指数可变增益放大电路,其特征在于:所述输出电阻(I)由PMOS管(M11、M12、M13、M14)构成;其中PMOS管(Mll)的源极和漏极分别连接PMOS管(M12)的源极和漏极,栅极连接温度补偿模块(6) ;PM0S管(M12)的源极和漏极分别连接PMOS管(M13)的源极和漏极,其栅极和PMOS管(M13)的栅极均连接粗调控制模块(3);PM0S管(M13)的源极和漏极分别连接PMOS管(M14)的源极和漏极,PMOS管(M14)的栅极连接细调控制模块⑵。
4.根据权利要求3所述的指数可变增益放大电路,其特征在于:所述粗调控制模块(2)由粗调电阻串(21)、粗调多路复用器(22)和缓存模块(4)构成;所述粗调电阻串(21)与粗调多路复用器(22)并联,粗调电阻串(21)的两端各设置有一缓存模块(4),缓存模块(4)分别与参考电压(V1、V2)连接。
5.根据权利要求3所述的指数可变增益放大电路,其特征在于:所述细调控制模块(3)由细调电阻串(31)、细调多路复用器(32)、缓存模块(4)和电荷泵(5)构成;所述细调电阻串(31)与细调多路复用器(32)并联,细调电阻串(31)的两端各设置有一缓存(4),其中一个缓存模块(4)连接参考电压(Vl),另一端缓存模块(4)并联在两个串联的电阻(R6、R7)之间;所述电阻(R6)另一端与连接参考电压(V2)的缓存模块(4)连接,电阻(R7)另一端与电荷泵(5)连接。
【文档编号】H03G3/30GK203504505SQ201320529359
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】刘雄 申请人:苏州苏尔达信息科技有限公司

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