共模電平穩(wěn)定電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種共模電平穩(wěn)定電路。該電路包括：高通濾波器電路、源極跟隨器電路、電壓抬升電路；或者，該電路包括：高通濾波器電路、源極跟隨器電路、電壓下降電路。本發(fā)明實(shí)施例中，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小的N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，組成電壓抬升電路；或者，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小的P溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，組成電壓下降電路，采用開環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定SF輸出共模電平，從而降低采用負(fù)反饋電路帶來的設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)，避免電路中存在的不穩(wěn)定的問題。另外，該共模電平穩(wěn)定電路中，無需采用功耗和面積都比較大的運(yùn)算放大器組成的負(fù)反饋電路，有效減小了電路面積和功耗。
【專利說明】共模電平穩(wěn)定電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明實(shí)施例涉及電路技術(shù)，尤其涉及一種共模電平穩(wěn)定電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在以太網(wǎng)芯片的接收模塊中，經(jīng)常采用模擬前端(Analog Front End，AFE)電路預(yù)處理接收信號(hào)的頻響特性，以便后續(xù)的模式轉(zhuǎn)換(analog-digital conversion, ADC)電路和數(shù)字電路能夠更好的處理接收信號(hào)。AFE電路中，采用高通濾波器(High Pass Filter,HPF)、源級(jí)跟隨器(Source Follower, SF)和低通濾波器(Low Pass Filter, LPF)組合的電路結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，為了穩(wěn)定AFE電路輸出共模電平,使得不同工藝角(process corner)下的AFE都有一個(gè)穩(wěn)定且確定的輸出共模電平，往往在HPF和SF之間插入共模反饋(CommonMode FeedBack, CMFB)電路，從而穩(wěn)定SF輸出的共模電平，繼而確定AFE電路輸出的共模電平。
[0003]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的穩(wěn)定SF輸出共模電平的電路結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該電路主要包括:HPF電路，由電容Cl、C2、電阻Rl、R2組成；SF電路，由MOS管Ml、M2和電流源11、12組成；CMFB電路，由電阻R3、R4和運(yùn)算放大電路Al組成，該電路主要通過對(duì)CMFB電路的控制以實(shí)現(xiàn)SF輸出共模電平。具體的，首先，CMFB電路中的電阻R3、R4檢測(cè)到SF的輸出共模電平Vcm, Vcm= (voutp+voutn)/2,其次,通過運(yùn)算放大器Al放大Vcm與Vref之間的差值，Al將根據(jù)Vcm與Vref的大小關(guān)系調(diào)整HPF的共模電平，從而改變SF的輸出共模電平；最后，電路穩(wěn)定后，因運(yùn)算放大器Al的增益很大,使得最后Vcm 約等于 Vref，從而確定SF的輸出共模電平。
[0004]然而，上述技術(shù)中，電路中引入了以運(yùn)算放大器為核心的負(fù)反饋電路，使得負(fù)反饋電路的穩(wěn)定性成了一個(gè)必須小心設(shè)計(jì)的問題，增加了電路的設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種共模電平穩(wěn)定電路，米用開環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定SF輸出共模電平，以降低采用負(fù)反饋電路帶來的設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]第一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種共模電平穩(wěn)定電路，包括:
[0007]高通濾波器電路，包括:第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻；
[0008]源級(jí)跟隨器電路，包括:第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第一電流源和第二電流源；
[0009]電壓抬升電路，包括:第三場(chǎng)效應(yīng)管、第三電流源和第四電流源；
[0010]其中，所述第一電容與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二電容與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接；
[0011]所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第一電流源的一端連接，所述第一電流源的另一端與地連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電源電壓連接；
[0012]所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)的源極與所述第二電流源的一端連接，所述第二電流源的另一端與地連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電源電壓連接；
[0013]所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第三電流源的一端連接，所述第三電流源的另一端與電源電壓連接；所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第四電流源的一端連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第四電流源的另一端與地連接；
[0014]所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與輸入?yún)⒖茧妷哼B接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓的平均值為輸出共模電平。
[0015]在第一個(gè)方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度以及所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度相等。
[0016]結(jié)合第一個(gè)方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一個(gè)方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述輸出共模電平等于所述輸入?yún)⒖茧妷骸?br> [0017]結(jié)合第一個(gè)方面、第一個(gè)方面的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一個(gè)方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、所述第三場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0018]第二個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種共模電平穩(wěn)定電路，包括:
[0019]高通濾波器電路，包括:第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻；
[0020]源極跟隨器電路，包括:第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第一電流源和第二電流源；
[0021]電壓下降電路，包括:第三場(chǎng)效應(yīng)管、第三電流源和第四電流源；
[0022]其中，所述第一電容與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二電容與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接；
[0023]所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第一電流源的一端連接，所述第一電流源的另一端與電源電壓連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與地連接；
[0024]所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述的第二電流源的一端連接，所述第二電流源的另一端與電源電壓連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與地連接；
[0025]所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第三電流源的一端連接，所述第三電流源的另一端與電源電壓連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第四電流源的一端連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第四電流源的另一端與地連接；
[0026]所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與輸入?yún)⒖茧妷哼B接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓的平均值為輸出共模電平。
[0027]在第二個(gè)方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度、所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度相等。
[0028]結(jié)合第二個(gè)方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二個(gè)方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述輸出共模電平電壓等于所述輸入?yún)⒖茧妷?。[0029]結(jié)合第二個(gè)方面、第二個(gè)方面的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二個(gè)方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、所述第三場(chǎng)效應(yīng)管為P溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供的共模電平穩(wěn)定電路，包括高通濾波器電路、源極跟隨器電路、電壓抬升電路；或者，該電路包括:高通濾波器電路、源極跟隨器電路、電壓下降電路。本發(fā)明實(shí)施例中，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小的N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，組成電壓抬升電路；或者，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小的P溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，組成電壓下降電路，采用開環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定SF輸出共模電平，從而降低采用負(fù)反饋電路帶來的設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)，避免電路中存在的不穩(wěn)定的問題。另外，該共模電平穩(wěn)定電路中，無需采用功耗和面積都比較大的運(yùn)算放大器組成的負(fù)反饋電路，有效減小了電路面積和功耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的穩(wěn)定SF輸出共模電平的電路結(jié)構(gòu)；
[0033]圖2A為本發(fā)明一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2B為本發(fā)明一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3A發(fā)明另一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3B為本發(fā)明另一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]圖2A為本發(fā)明一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B為本發(fā)明一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖，即圖2B為圖2A所示的共模電平穩(wěn)定電路的一種具體的電路結(jié)構(gòu)。如圖2A和圖2B所示，本實(shí)施例的共模電平穩(wěn)定電路包括:高通濾波器電路，包括:第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻Rl和第二電阻R2 ;源級(jí)跟隨器電路，包括:第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第一電流源Il和第二電流源12 ;電壓抬升電路，包括:第三場(chǎng)效應(yīng)管M3、第三電流源13第四電流源14，其中，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3為N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0039]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2A和圖2B，本實(shí)施例中，高通濾波器電路中各元件的連接關(guān)系如下:第一電容Cl的一端與電壓vinp連接,另一端與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極連接,并通過第二電阻R2與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接，第二電容C2的一端與電壓vinn連接，另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極連接，并通過第一電阻Rl與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接。
[0040]源級(jí)跟隨器電路中的各元件的連接關(guān)系如下:第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極通過第二電阻R2與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極與第一電流源Il的一端連接，該第一電流源Il的另一端與地連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極與電源電壓連接；第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極通過第一電阻Rl與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極與第二電流源12的一端連接，該第二電流源12的另一端與地連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極與電源電壓連接；
[0041]電壓抬升電路中的各元件的連接關(guān)系如下:第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極與第四電流源14的一端連接，該第四電流源14的另一端與地連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極與第三電流源13的一端連接，該第三電流源13的另一端與電源電壓連接，并且，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極和柵極連接。當(dāng)?shù)谌龍?chǎng)效應(yīng)管M3的漏極和柵極被連接在一起之后，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的功能在本實(shí)施例中相當(dāng)于二極管。
[0042]本實(shí)施例中，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極連接的輸入?yún)⒖茧妷?，即圖2B中所示Vref為源極跟隨器電路的輸出共模電平設(shè)定值，也稱之為參考電壓，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極電壓與第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極電壓的平均值為本實(shí)施例中的輸出共模電平。
[0043]具體的，本實(shí)施例的工作原理如下:首先，輸入?yún)⒖茧妷篤ref作為源極跟隨器電路的輸出共模電平設(shè)定值，第三電流源13、第四電流源14及第三場(chǎng)效應(yīng)管M3構(gòu)成的電壓抬升電路中，由于第三電流源13與第四電流源14提供的電流值大小相同，沒有電流流入或流出Vref。因此，Vref的大小將由外部的電壓基準(zhǔn)決定，而與電壓抬升電路無關(guān)。參考電壓Vref經(jīng)過電壓抬升后，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極電壓，即圖2B中所示Vcm_HPF的大小為:Vcm_HPF=vref+Vgs3, Vgs3為第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵源電壓。其次，當(dāng)VcmJlPF經(jīng)過SF電路后，SF電路的輸出共模電平Vcm_SF，即第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極電壓與第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極電壓的平均值將在VcmJlPF的基礎(chǔ)上下降Vgsl或Vgs2，其中，Vgsl為第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵源
電壓，Vgs2為第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵源電壓，Vcm_SF =v0utp^v0utn。
[0044]因此，在實(shí)際的實(shí)施過程中，將第一電流源Il與第二電流源12設(shè)計(jì)為能夠提供大小相等電流值的電流源，將第三電流源13與第四電流源14設(shè)計(jì)為能夠提供大小相等電流值的電流源，并確保第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2和第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的電流密度一
致，BP1= =則可使得Vgsl=VgS2=VgS3。在滿足上述條件后，源級(jí)跟隨器
電路的輸出共模電平Vcm_SF=Vref。其中，I1為第一電流源Il提供的電流值，i2為第二電流源12提供的電流值，i3為第三電流源13提供的電流值，W1^ W2> W3分別為第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的溝道寬度ApLyL3分別為第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的溝道長(zhǎng)度。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供的共模電平穩(wěn)定電路，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小的N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，組成電壓抬升電路，采用開環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定SF輸出共模電平，從而降低采用負(fù)反饋電路帶來的設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)，避免電路中存在的不穩(wěn)定的問題。另外，該共模電平穩(wěn)定電路中，無需采用功耗和面積都比較大的運(yùn)算放大器組成的負(fù)反饋電路，有效減小了電路面積和功耗。
[0046]圖3A發(fā)明另一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B為本發(fā)明另一種共模電平穩(wěn)定電路實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖，即圖3B為圖3A所示的共模電平穩(wěn)定電路的一種具體的電路結(jié)構(gòu)。如圖3A和圖3B所示，本實(shí)施例的共模電平穩(wěn)定電路包括:高通濾波器電路，包括:第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻Rl和第二電阻R2 ;源級(jí)跟隨器電路，包括:第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第一電流源Il和第二電流源12 ;電壓下降電路，包括:第三場(chǎng)效應(yīng)管M3、第三電流源13第四電流源14，其中，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3為P溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0047]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A和圖3B，本實(shí)施例中，高通濾波器電路中各元件的連接關(guān)系如下:第一電容Cl的一端與電壓vinp連接，另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極連接，并通過第二電阻R2與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接，第二電容C2的一端與電壓vinn連接，另一端與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極連接，并通過第一電阻Rl與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接。
[0048]源級(jí)跟隨器電路中的各元件的連接關(guān)系如下:第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極通過第一電阻Rl第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極與第一電流源Il的一端連接，第一電流源Il的另一端與電源電壓連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極與地連接；第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極通過第二電阻R2與第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極與第二電流源12的一端連接，該第二電流源12的另一端與電源電壓連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極與地連接。
[0049]電壓下降電路中的各元件的連接關(guān)系如下:第三場(chǎng)效應(yīng)管M3源極與第三電流源13的一端連接，該第三電流源13的另一端與電源電壓連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極與第四電流源14的一端連接，該第四電流源14的另一端與地連接。并且，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極和漏極連接。當(dāng)?shù)谌龍?chǎng)效應(yīng)管M3的漏極和柵極被連接在一起之后，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的功能在本實(shí)施例中相當(dāng)于二極管。
[0050]本實(shí)施例中，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極連接的輸入?yún)⒖茧妷?，即圖3B中所示Vref為源極跟隨器電路的輸出共模電平設(shè)定值，也稱之為參考電壓，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極電壓與第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極電壓的平均值為本實(shí)施例中的輸出共模電平。
[0051]具體的，本實(shí)施例的工作原理如下:首先，輸入?yún)⒖茧妷篤ref作為源極跟隨器電路的輸出共模電平設(shè)定值，第三電流源13、第四電流源14及第三場(chǎng)效應(yīng)管M3構(gòu)成的電壓下降電路中，由于第三電流源13與第四電流源14為提供的電流值大小相同，且第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極和漏極連接，使得沒有電流流入或流出Vref。因此，Vref的大小將由外部的電壓基準(zhǔn)決定，而與電壓下降電路無關(guān)。參考電壓Vref經(jīng)過電壓下降后，第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極電壓，即圖3B中所示Vcm_HPF的大小為:Vcm_HPF=vref-1 Vgs31，Vgs3為第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵源電壓。其次，當(dāng)VcmJlPF經(jīng)過SF電路后，SF電路的輸出共模電平Vcm_SF，即第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極電壓與第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極電壓的平均值將在VcmJlPF的基礎(chǔ)上上升
Vgsl或Ivgs2I，其中，Vgsl為第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵源電壓，Vgs2為第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵源電壓。
[0052]因此，在實(shí)際的實(shí)施過程中，將第一電流源Il與第二電流源12設(shè)計(jì)為能夠提供大小相等電流值的電流源，將第三電流源13與第四電流源14設(shè)計(jì)為能夠提供大小相等電流值的電流源，并確保第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2和第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的電流密度一
JJ
致，即W:/L = W ]L = W /I，則可使得Vgsl=Vgs2=Vgs3tj在滿足上述條件后，源級(jí)跟隨器電路的輸出共模電平Vcm_SF=Vref。其中，I1為第一電流源Il提供的電流值，i2為第二電流源12提供的電流值，i3為第三電流源13提供的電流值，W1^ W2> W3分別為第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的溝道寬度ApLyL3分別為第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的溝道長(zhǎng)度。
[0053]本發(fā)明實(shí)施例提供的共模電平穩(wěn)定電路，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小的P溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，組成電壓下降電路，采用開環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定SF輸出共模電平，從而降低采用負(fù)反饋電路帶來的設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)，避免電路中存在的不穩(wěn)定的問題。另外，該共模電平穩(wěn)定電路中，無需采用功耗和面積都比較大的運(yùn)算放大器組成的負(fù)反饋電路，有效減小了電路面積和功耗。
[0054]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0055]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，包括: 高通濾波器電路，包括:第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻； 源級(jí)跟隨器電路，包括:第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第一電流源和第二電流源； 電壓抬升電路，包括:第三場(chǎng)效應(yīng)管、第三電流源和第四電流源； 其中，所述第一電容與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二電容與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接； 所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第一電流源的一端連接，所述第一電流源的另一端與地連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電源電壓連接； 所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)的源極與所述第二電流源的一端連接，所述第二電流源的另一端與地連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電源電壓連接； 所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第三電流源的一端連接，所述第三電流源的另一端與電源電壓連接；所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第四電流源的一端連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第四電流源的另一端與地連接； 所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與輸入?yún)⒖茧妷哼B接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓的平均值為輸出共模電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度以及所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的`共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，所述輸出共模電平等于所述輸入?yún)⒖茧妷骸?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、所述第三場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
5.一種共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，包括: 高通濾波器電路，包括:第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻； 源極跟隨器電路，包括:第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第一電流源和第二電流源； 電壓下降電路，包括:第三場(chǎng)效應(yīng)管、第三電流源和第四電流源； 其中，所述第一電容與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二電容與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，并通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接； 所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第一電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第一電流源的一端連接，所述第一電流源的另一端與電源電壓連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與地連接； 所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過所述第二電阻與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述的第二電流源的一端連接，所述第二電流源的另一端與電源電壓連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與地連接； 所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第三電流源的一端連接，所述第三電流源的另一端與電源電壓連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第四電流源的一端連接，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述第四電流源的另一端與地連接； 所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與輸入?yún)⒖茧妷哼B接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電壓的平均值為輸出共模電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度、所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的電流密度相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的共模電平穩(wěn)定電路，其特征在于，所述輸出共模電平電壓等于所述輸入?yún)⒖茧妷骸?br> 8. 根據(jù)權(quán)利要求5~7任一項(xiàng)所述的共模電平穩(wěn)定電路,其特征在于，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、所述第三場(chǎng)效應(yīng)管為P溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
【文檔編號(hào)】H03K19/0175GK103490765SQ201310445171
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】陶云彬 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司