一種低通濾波的可變增益儀表放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低通濾波的可變增益儀表放大器，包括一對差分放大器與電阻電容組成的第一級偽差分低通濾波可變增益放大器，以及一個由全差分運(yùn)算放大器與電阻電容組成的第二級全差分低通濾波可變增益放大器。本發(fā)明的一種低通濾波的可變增益儀表放大器，在傳統(tǒng)可變增益放大器的基礎(chǔ)上，通過增加跨接電容對，來達(dá)到在功耗維持不變的情況下，實(shí)現(xiàn)低通濾波功能，從而省去級聯(lián)的低通濾波器，降低了芯片整體功耗且提高了芯片的集成度。
【專利說明】
一種低通濾波的可變増益儀表放大器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及儀表放大器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種低通濾波的可變增益儀表放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，無線傳輸技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，射頻接收機(jī)是無線傳輸技術(shù)的核心，也是近年來的研究熱點(diǎn)。在射頻接收機(jī)鏈路中，可變增益放大器電路和低通濾波器電路都是重要的組成部分，可變增益放大器電路的功能就是根據(jù)輸入信號幅度大小的不同，改變接收機(jī)鏈路的增益，從而避免接收機(jī)輸出信號幅度過小或者飽和。而低通濾波器電路的功能就是在保留信號的同時濾除高頻噪聲，從而優(yōu)化接收機(jī)通路的信噪比。
[0003]傳統(tǒng)的可變增益放大器電路如圖1所示，其增益與電阻比例有關(guān)，通過改變可變電阻的阻值，來改變電阻的比例，從而調(diào)節(jié)了可變增益放大器的增益。為了優(yōu)化接收機(jī)通路的信噪比，這種傳統(tǒng)的可變增益放大器往往會與低通濾波器電路級聯(lián)配合使用，這樣無論功耗還是面積，都會相對比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種低通濾波的可變增益儀表放大器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種低通濾波的可變增益儀表放大器，它包括第一差分放大器A1、第二差分放大器如、第三差分放大器A3、第一電阻仏、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻取、第六電阻R6、第七電阻R?、第一電容&、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4,其中:
[0007]可變增益儀表放大器的正輸入信號為Vinp，負(fù)輸入信號為ViNN;正輸出信號為VciUTP,負(fù)輸出信號為Vqutn。其中可變增益儀表放大器正輸入信號Vinp與第一差分放大器Ai的正輸入端相連，可變增益儀表放大器負(fù)輸入信號Vinn與第二差分放大器A2的正輸入端相連，可變增益儀表放大器正輸出信號Vciutp與第三差分放大器A3的正輸出端相連，可變增益儀表放大器負(fù)輸出信號Vqutn與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連。
[0008]第一電阻Ri的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Ai的負(fù)輸入端與第一差分放大器Ai的輸出端相連，第二電阻R2的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端與第二放大器A2的輸出端相連;第三電阻R3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器AI的輸出端與第三差分放大器A 3的負(fù)輸入端相連，第四電阻R 4的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的輸出端與第三差分放大器A3的正輸入端相連;第五電阻R5的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的負(fù)輸入端與第三差分放大器A3的正輸出端相連，第六電阻R6的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的正輸入端與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連;第七電阻R7的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端相連。
[0009]第一電容Cl的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第一差分放大器Ai的輸出端相連，第二電容C2的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端與第二放大器A2的輸出端相連;第三電容C3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的負(fù)輸入端與第三差分放大器A3的正輸出端相連，第四電容C4的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的正輸入端與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011](I)本發(fā)明的一種低通濾波的可變增益儀表放大器，在功耗維持不變的情況下，實(shí)現(xiàn)低通濾波功能，從而省去級聯(lián)的低通濾波器，降低了芯片的整體功耗。
[0012](2)本發(fā)明的一種低通濾波的可變增益儀表放大器，在功耗維持不變的情況下，實(shí)現(xiàn)低通濾波功能，從而省去級聯(lián)的低通濾波器，提高了芯片集成度。
【附圖說明】
[0013]圖1是傳統(tǒng)可變增益儀表放大器的電路圖。
[0014]圖2是本技術(shù)方案的可變增益儀表放大器電路圖。
[0015]圖3是本技術(shù)方案可變增益儀表放大器的輸出波特圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0017]本發(fā)明的一種低通濾波的可變增益儀表放大器，包括一對差分放大器與電阻電容組成的第一級偽差分低通濾波可變增益放大器，以及一個由全差分運(yùn)算放大器與電阻電容組成的第二級全差分低通濾波可變增益放大器。
[0018]具體的實(shí)施例中，結(jié)合圖2，它包括第一差分放大器^、第二差分放大器A2、第三差分放大器A3、第一電阻仏、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻抱、第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容&、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4，其中:
[0019]可變增益儀表放大器的正輸入信號為Vinp，負(fù)輸入信號為Vinn;正輸出信號為VciUTP,負(fù)輸出信號為Vqutn。其中可變增益儀表放大器正輸入信號Vinp與第一差分放大器Ai的正輸入端相連，可變增益儀表放大器負(fù)輸入信號Vinn與第二差分放大器A2的正輸入端相連，可變增益儀表放大器正輸出信號Vciutp與第三差分放大器A3的正輸出端相連，可變增益儀表放大器負(fù)輸出信號Vqutn與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連。
[°02°]第一電阻Ri的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第一差分放大器Ai的輸出端相連，第二電阻R2的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端與第二放大器A2的輸出端相連;第三電阻R3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器AI的輸出端與第三差分放大器A 3的負(fù)輸入端相連，第四電阻R 4的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的輸出端與第三差分放大器A3的正輸入端相連;第五電阻R5的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的負(fù)輸入端與第三差分放大器A3的正輸出端相連，第六電阻R6的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的正輸入端與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連;第七電阻R7的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端相連。
[0021 ]第一電容Cl的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第一差分放大器Al的輸出端相連，第二電容C2的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端與第二放大器A2的輸出端相連;第三電容C3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的負(fù)輸入端與第三差分放大器A3的正輸出端相連，第四電容C4的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的正輸入端與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連。
[0022]第一電容Cl與第一電阻R1、第七電阻R7形成一個零極點(diǎn)對，第二電容C2與第二電阻R2、第七電阻R7也形成一個相同的零極點(diǎn)對，并且零點(diǎn)頻率高于極點(diǎn)頻率，假設(shè)本發(fā)明的低通濾波的可變增益儀表放大器的第一級，即偽差分低通濾波可變增益放大器的增益為GidB，則高頻濾波最大值也SG1ClB，因此，設(shè)計可變增益放大器時，為了使上述零極點(diǎn)對有產(chǎn)生足夠的抑制，設(shè)定偽差分低通濾波可變增益放大器的最低增益為6dB。第二級全差分低通濾波可變增益放大器中，第三電容C3與第五電阻R5、第四電容C4與第六電阻R6形成極點(diǎn)，形成一階濾波特性。所以總的濾波特性為第一級偽差分低通濾波可變增益放大器的濾波特性與第二級全差分低通濾波可變增益放大器的濾波特性的疊加。
[0023]對于增益的切換，傳統(tǒng)的可變增益放大器電路通過改變第一電阻R1、第二電阻R2、第五電阻抱和第六電阻R6來實(shí)現(xiàn)增益的變換，但本發(fā)明的一種低通濾波的可變增益儀表放大器，由于第一電阻仏、第二電阻R2、第五電阻抱和第六電阻R6都決定了濾波極點(diǎn)的頻率，因此轉(zhuǎn)而通過改變第三電阻R3、第四電阻R4和第七電阻R7來實(shí)現(xiàn)增益的切換。
[0024]本發(fā)明的一種低通濾波的可變增益儀表放大器的輸出波特圖如圖3所示，從圖中可以看出，此可變增益儀表放大器的增益在頻率低于極點(diǎn)頻率的地方維持不變，在上述第一級偽差分低通濾波可變增益放大器的一對零極點(diǎn)對頻率之間，增益滾降大于20dB/dec;在頻率高于零點(diǎn)頻率的地方，增益滾降等于20dB/dec，形成低通濾波特性，并且近端濾波特性優(yōu)于普通一階濾波器。
[0025]以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低通濾波的可變增益儀表放大器，其特征在于它包括第一差分放大器^、第二差分放大器A2、第三差分放大器A3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻Rs、第六電阻R6、第七電阻R?、第一電容&、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4，其中: 可變增益儀表放大器的正輸入信號為Vinp，負(fù)輸入信號為Vinn ;正輸出信號為Vciutp，負(fù)輸出信號為Vciutn;其中可變增益儀表放大器正輸入信號Vinp與第一差分放大器Ai的正輸入端相連，可變增益儀表放大器負(fù)輸入信號Vinn與第二差分放大器A2的正輸入端相連，可變增益儀表放大器正輸出信號Vciutp與第三差分放大器A3的正輸出端相連，可變增益儀表放大器負(fù)輸出信號Vqutn與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連； 第一電阻Ri的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Ai的負(fù)輸入端與第一差分放大器AI的輸出端相連，第二電阻R 2的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A 2的負(fù)輸入端與第二放大器A2的輸出端相連;第三電阻R3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器AI的輸出端與第三差分放大器A 3的負(fù)輸入端相連，第四電阻R4的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的輸出端與第三差分放大器A3的正輸入端相連;第五電阻R5的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的負(fù)輸入端與第三差分放大器A3的正輸出端相連，第六電阻R6的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的正輸入端與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連;第七電阻R7的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端相連； 第一電容Cl的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第一差分放大器Al的負(fù)輸入端與第一差分放大器Ai的輸出端相連，第二電容C2的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第二差分放大器A2的負(fù)輸入端與第二放大器A2的輸出端相連;第三電容C3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的負(fù)輸入端與第三差分放大器A3的正輸出端相連，第四電容C4的正輸入端與負(fù)輸入端分別與第三差分放大器A3的正輸入端與第三差分放大器A3的負(fù)輸出端相連。
【文檔編號】H03G3/30GK105897205SQ201610209591
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】趙寅升, 沈劍均
【申請人】江蘇星宇芯聯(lián)電子科技有限公司