放大器電路及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種放大器電路及其操作方法，且特別是有關于一種可改變增益值的放大器電路及其操作方法。
【背景技術】
[0002]在通信系統(tǒng)中，放大器電路用來轉換信號的電壓電平及阻隔輸入端與輸出端的信號。放大器電路通常由至少一級放大器所組成，并且放大器電路的第一級放大器往往是一個低噪聲放大器。當?shù)谝患壏糯笃鞯脑鲆嬖酱髸r，對整個系統(tǒng)的噪聲而言，后級放大器所貢獻的噪聲成分也就越小。對于高頻放大器而言，通常會利用疊接方式以增加輸入端與輸出端的隔離度(Isolat1n)。當單級放大器無法達到較高增益時，會利用多級串接方式達到較高的增益，但是對于較強的輸入信號，會因為多級串接的影響，使得放大器電路整體的線性度會比單級放大時來的差，進而影響后級電路的運作。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種放大器電路及其操作方法，可改變放大器電路的整體增益值。
[0004]本發(fā)明的放大器電路包括一第一晶體管、一第二晶體管、一第三晶體管、一第四晶體管、一第一負載、一第二負載、一第三負載、一第四負載、一第一信號隔離元件、一第二信號隔離兀件、一第三信號隔離兀件、一第四信號隔離兀件、一第一電流源、一第二電流源、一第一開關及一第二開關。第一晶體管具有一第一端、一第二端及一第一控制端，第一控制端接收一輸入信號。第一負載稱接在一第一電壓與一第一節(jié)點之間。第一信號隔離兀件I禹接在第一節(jié)點及第一端之間。第一電流源耦接在第二端與一第二電壓之間。第二晶體管具有一第三端、一第四端及一第二控制端，第二控制端接收輸入信號，第四端耦接第二端。第二負載耦接在第一電壓與一第二節(jié)點之間。第二信號隔離元件耦接在第二節(jié)點及第三端之間。第三晶體管具有一第五端、一第六端及一第三控制端，第三控制端耦接第一節(jié)點，第五端耦接一第三節(jié)點。第三負載耦接在第一電壓與第三節(jié)點之間。第三信號隔離元件耦接在第三節(jié)點及第一端之間。第二電流源耦接在第六端與第二電壓之間。第四晶體管具有一第七端、一第八端及一第四控制端，第四控制端耦接第二節(jié)點，第七端耦接一第四節(jié)點，第八端耦接第六端。第四負載耦接在第一電壓與一第四節(jié)點之間。第四信號隔離元件耦接在第四節(jié)點及第三端之間。第一開關耦接在第三控制端與第二電壓之間。第二開關耦接在第四控制端與第二電壓之間。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中，第一信號隔離元件、第二信號隔離元件、第三信號隔離元件及第四信號隔離元件分別包括一晶體管。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，第一信號隔離元件的晶體管的通道層的長與寬相同于第三信號隔離元件的晶體管的通道層的長與寬，第二信號隔離元件的晶體管的通道層的長與寬相同于第四信號隔離元件的晶體管的通道層的長與寬。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，當?shù)谝恍盘柛綦x元件及第二信號隔離元件的這些電晶體導通時，第三信號隔離元件及第四信號隔離元件的這些電晶體為不導通，當?shù)谌盘柛綦x元件及第四信號隔離元件的這些電晶體導通時，第一信號隔離元件及第二信號隔離元件的這些電晶體為不導通。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，當?shù)谌盘柛綦x元件及第四信號隔離元件的這些電晶體為導通時，第一開關及第二開關為導通，當?shù)谌盘柛綦x元件及第四信號隔離元件的這些電晶體為不導通時，第一開關及第二開關為不導通。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，放大器電路更包括一增益控制單元。增益控制單元接收輸入信號，耦接第一信號隔離元件、第二信號隔離元件、第三信號隔離元件及第四信號隔離元件的這些電晶體，且耦接第一開關及第二開關，用以提供一第一控制信號至第一信號隔離元件及第二信號隔離元件的這些電晶體的控制端，以及提供一第二控制信號至第三信號隔離元件及第四信號隔離元件的這些電晶體的控制端及第一開關及第二開關。增益控制單元依據(jù)輸入信號決定第一控制信號及第二控制信號的電壓準位。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，第一控制信號及第二控制信號互為反相信號。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，第五端直接耦接第三節(jié)點，第七端直接耦接第四節(jié)點。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，第一開關直接耦接第三控制端，第二開關直接耦接第四控制端。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，第一負載、第二負載、第三負載及第四負載分別包括一電感。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，第一負載更包括一第一電容，耦接在第一節(jié)點與第三控制端之間。第二負載更包括一第二電容，耦接在第二節(jié)點與第四控制端之間。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，第一電壓為一系統(tǒng)電壓，第二電壓為一接地電壓。
[0016]本發(fā)明的操作方法，適用于上述的放大器電路，包括下列步驟。依據(jù)輸入信號決定放大器電路的一操作模式。當放大器電路的操作模式為一高增益模式時，致能第一信號隔離元件及第二信號隔離單元，且禁能第三信號隔離元件及第四信號隔離單元。當放大器電路的操作模式為一低增益模式時，禁能第一信號隔離元件及第二信號隔離單元，且致能第三信號隔離元件及第四信號隔離單元。
[0017]在本發(fā)明的一實施例中，放大器電路的操作方法更包括:當放大器電路的操作模式為高增益模式時，禁能第一開關及第二信號開關。當放大器電路的操作模式為低增益模式時，致能第一開關及第二信號開關。
[0018]基于上述，本發(fā)明實施例的放大器電路及其操作方法，其增益控制單元依據(jù)輸入信號控制放大器電路為單級放大或多級放大，以依據(jù)實際放大需要改變放大器電路的整體增益值。
[0019]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0020]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實施例的放大器電路的系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖2為依據(jù)本發(fā)明另一實施例的放大器電路的電路示意圖。
[0022]圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的放大器電路的操作方法的流程圖。
[0023]100:放大器電路；
[0024]110:增益控制單元；
[0025]121:第一負載；
[0026]123:第二負載；
[0027]125:第三負載；
[0028]127:第四負載；
[0029]131:第一信號隔離元件；
[0030]133:第二信號隔離元件；
[0031]135:第三信號隔離元件；
[0032]137:第四信號隔離元件；
[0033]ISl:第一電流源；
[0034]IS2:第二電流源；
[0035]Ml:第一晶體管；
[0036]M2:第二晶體管；
[0037]M3:第三晶體管；
[0038]M4:第四晶體管；
[0039]N1:第一節(jié)點；
[0040]N2:第二節(jié)點；
[0041]OTl:第三節(jié)點；
[0042]0T2:第四節(jié)點；
[0043]S1:第一控制信號；
[0044]S2:第二控制信號；
[0045]Sffl:第一開關；
[0046]SW2:第二開關；
[0047]Vl:第一電壓；
[0048]V2:第二電壓；
[0049]Vin:輸入信號。
【具體實施方式】
[0050]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實施例的放大器電路的系統(tǒng)示意圖。請參照圖1，在本實施例中，放大器電路100包括增益控制單元110、第一負載121、第二負載123、第三負載125、第四負載127、第一信號隔離元件131、第二信號隔離元件133、第三信號隔離元件135、第四信號隔離元件137、第一晶體管Ml、第二晶體管M2、第三晶體管M3、第四晶體管M4、第一電流源IS1、第二電流源IS2、第一開關SWl及第二開關SW2。
[0051]增益控制單元110接收輸入信號Vin，以及耦接第一信號隔離元件131、第二信號隔離元件133、第三信號隔離元件135、第四信號隔離元件137、第一開關SWl及第二開關SW2。增益控制單元110依據(jù)輸入信號Vin提供第一控制信號SI至第一信號隔離元件