提高跨阻放大器电源抑制比的电路

本发明属于微电子，具体涉及一种提高跨阻放大器电源抑制比的电路。

背景技术：

1、跨阻放大器是一种将输入电流信号转换为电压信号的器件，常应用于光电系统接收器模拟前端电路中；激光雷达是一种被广泛应用的光电系统，其接收器前端电路常采用跨阻放大器将外部光电检测器输出的光电流信号进行放大并转换为幅度较大的电压信号，然后送入到激光雷达的后端信号处理系统中，以获取被测目标或者场景的有用信息。

2、现有技术中，激光雷达检测远距离目标时，其回波信号微弱，容易受到各种噪声的干扰，其中电源噪声是前端电路易遭受到的一种典型和重要的噪声源，严重影响激光雷达接收器的性能参数；此外，跨阻放大器作为激光雷达接收器前端电路要求高跨阻增益，常采用多级放大电路来实现，其典型结构主要包括：跨阻预放大器、后级电压放大器和输出缓冲器，由于第一级跨阻预放大器中的噪声受到后级电压放大器的进一步放大，故第一级跨阻预放大器的噪声贡献最大，对输出端影响最大，而后级电压放大器和输出缓冲器的噪声贡献对输出端影响较小，甚至可以忽略不计；现有典型结构中，受第一级跨阻预放大器噪声的影响，影响多级放大电路的性能。

3、因此，亟需改善现有技术中多级放大电路中第一级跨组预放大器噪声的影响。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种提高跨阻放大器电源抑制比的电路。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、第一方面，本发明提供一种提高跨阻放大器电源抑制比的电，包括：

3、线性稳压器，线性稳压器的输入端电连接电源端；

4、跨阻预放大器，跨阻预放大器的电源端与线性稳压器的输出端电连接，跨阻预放大器的输入端电连接外部光电检测器，外部光电检测器提供脉冲电信号；

5、虚拟跨阻预放大器，虚拟跨阻预放大器的电源端与线性稳压器的输出端电连接，虚拟跨阻预放大器的输入端悬空；

6、后级电压放大器，后级电压放大器的电源端电连接电源端，后级电压放大器的第一输入端与跨阻预放大器的输出端电连接，后级电压放大器的第二输入端与虚拟跨阻预放大器的输出端电连接；

7、输出缓冲器，输出缓冲器的电源端电连接电源端，输出缓冲器的第一输入端与后级电压放大器的第一输出端电连接，输出缓冲器的第一输入端与后级电压放大器的第二输出端电连接，输出缓冲器的第一输出端和输出缓冲器第二输出端输出放大后的差分信号。

8、本发明的有益效果：

9、本发明提供的一种提高跨阻放大器电源抑制比的电路，包括线性稳压器、跨阻预放大器、虚拟跨阻预放大器、后级电压放大器和输出缓冲器，其中，考虑到第一级跨阻预放大器的噪声贡献最大，对多级放大器的输出端的影响最大，本发明中引入线性稳压器，线性稳压器用于为跨阻预放大器和虚拟跨阻预放大器提供电源电压，最小化跨阻预放大器和虚拟跨阻预放大器受外部电源电压噪声干扰，能够提高跨阻放大器的外部电源电压噪声抑制能力；考虑到后级电压放大器和输出缓冲器的噪声贡献较小，对多级放大器的输出端的影响较小；本发明，一方面后级电压放大器和输出缓冲器采用全差分电路结构，用于有效抑制电源噪声；另一方面后级电压放大器和输出缓冲器的电压采用外部电源直接提供，以增大跨阻放大器输出电压的动态范围。

10、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述跨阻预放大器包括：

3.根据权利要求1所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述虚拟跨阻预放大器包括：

4.根据权利要求1所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述后级电压放大器包括：

5.根据权利要求1所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述输出缓冲器包括：

6.根据权利要求5所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管均为nmos晶体管。

7.根据权利要求1所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述线性稳压器包括：

8.根据权利要求7所述的提高跨阻放大器电源抑制比的电路，其特征在于，所述第四晶体管为pmos晶体管。

技术总结
本发明公开了一种提高跨阻放大器电源抑制比的电路，包括：线性稳压器；跨阻预放大器，跨阻预放大器的电源端与线性稳压器的输出端电连接，跨阻预放大器的输入端电连接外部光电检测器；虚拟跨阻预放大器，虚拟跨阻预放大器的电源端与线性稳压器的输出端电连接；后级电压放大器，后级电压放大器的电源端电连接电源端，后级电压放大器的第一输入端与跨阻预放大器的输出端电连接，后级电压放大器的第二输入端与虚拟跨阻预放大器的输出端电连接；输出缓冲器，输出缓冲器的电源端电连接电源端，输出缓冲器的第一输入端与后级电压放大器的第一输出端电连接，输出缓冲器第一输入端与后级电压放大器第二输出端电连接。本发明抑制噪声能力更强。

技术研发人员：郑浩,刘延飞,杨东东,郭小男,田琦,范青刚,杨晶晶,刘甜
受保护的技术使用者：中国人民解放军火箭军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14