一种基于改进型TIA的超宽带放大器单元电路的制作方法

文档序号:21080858发布日期:2020-06-12 16:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,包括:第一部分电路(100)、第二部分电路(200)和第三部分电路(300);第一部分电路(100)和第二部分电路(200)的差分输入端相连,并作为整个放大器的输入端;第二部分电路(200)的输出端与第三部分电路(300)的输入端直接相连;第一部分电路(100)是用于中和放大器输入电容的独立于主放大器之外的负电容发生器;第二部分电路(200)是将输入电压信号转换成电流信号的跨导级放大器;第三部分电路(300)是将电流信号转换成电压信号并输出的改进型跨阻放大器。

2.如权利要求1所述的基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,第一部分电路(100)包括第一差分放大器、第一差分输入信号和中和电容;第一差分放大器包括第十一晶体管m11、第十二晶体管m12、第一电阻r1和第二电阻r2,其中第十一晶体管m11和第十二晶体管m12的源极连接后通过第二电流源i2接地,第十一晶体管m11和第十二晶体管m12的漏极分别通过第一电阻r1和第二电阻r2连接电源vcc;中和电容包括第一电容cn1和第二电容cn2,第十一晶体管m11的栅极通过第一电容cn1与第十二晶体管m12的漏极连接,第十二晶体管m12的栅极通过第二电容cn2与第十一晶体管m11的漏极连接,第十一晶体管m11和第十二m12的栅极分别连接差分输入信号vin和vip。

3.如权利要求2所述的基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,第十一晶体管m11和第十二晶体管m12为n型晶体管。

4.如权利要求1所述的基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,第二部分电路(200)包括第二差分放大器和第二差分输入信号,第二差分放大器包括第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3和第四晶体管m4,第一晶体管m1和第二晶体管m2的源极连接后经第一电流源i1接地,第一晶体管m1和第二晶体管m2的栅极分别接差分输入电压vip和vin,第一晶体管m1和第二晶体管m2的漏极分别连接第三晶体管m3和第四晶体管m4的漏极,连接点分别为节点a和节点b;第三晶体管m3和第四晶体管m4的栅极均接电压vp,第三晶体管m3和第四晶体管m4的源极均接电源vcc。

5.如权利要求4所述的基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,第一晶体管m1和第二晶体管m2为n型晶体管,第三晶体管m3和第四m4为p型晶体管。

6.如权利要求1所述的基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,第三部分电路(300)包括两个反相器结构、两个反馈电阻、两个自偏置尾电流源和第三差分输出信号;第一反相器结构包括第五晶体管m5和第九晶体管m9,第二反相器结构包括第六晶体管m6和第十晶体管m10,第一自偏置尾电流源包括第七晶体管m7和第一偏置电阻rb1,第二自偏置尾电流源包括第八晶体管m8和第二偏置电阻rb2;第五晶体管m5和第九晶体管m9的栅极均连接节点a,第六晶体管m6和第十晶体管m10的栅极均连接节点b,第五晶体管m5的漏极和第六晶体管m6的漏极之间串联连接第一偏置电阻rb1和第二偏置电阻rb2,其连接点与第七晶体管m7和第八晶体管m8的栅极连接;第五晶体管m5和第六晶体管m6的源极连接,且同时与第七晶体管m7和第八晶体管m8的漏极连接;第七晶体管m7的源极和第八晶体管m8的源极均与地连接;第五晶体管m5和第九晶体管m9的漏极、第六晶体管m6和第十晶体管m10的漏极分别与差分输出端vop和von连接,第九晶体管m9和第十晶体管m10的源极接电源vcc,节点a和b分别通过第一反馈电阻rf1和第二反馈电阻rf2连接输出端vop和von。

7.如权利要求6所述的基于改进型tia的超宽带放大器单元电路,其特征在于,第五晶体管m5、第六晶体管m6、第七晶体管m7和第八晶体管m8为n型晶体管,第九晶体管m9和第十晶体管m10为p型晶体管。


技术总结
本发明公开了一种基于改进型TIA的超宽带放大器单元电路,包括:第一部分电路、第二部分电路和第三部分电路。本发明可有效利用电流复用技术减小功耗;有效提高带宽并避免大面积电感的使用,大大减小芯片面积和成本;有效提高放大器的线性度;有效解决带宽的一致性和增益之间的矛盾;有效提高共模抑制比,降低共模噪声的影响。

技术研发人员:李连鸣;何龙;吴旭;牛晓康;付宇鹏
受保护的技术使用者:东南大学;网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日:2020.03.06
技术公布日:2020.06.12
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