[发明专利]具有通道选择和增益可变的放大器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明公开一种放大器及其实现方法，特别是一种用于模拟信号放大、高 频信号放大和通信技术领域的具有通道选择和增益可变的放大器及其实现方 法。

背景技术

现有技术中，对于要分时处理多个模拟信号放大的情况，放大电路可以用 常见的电子或机械选择开关辅助，选择要放大的信号通道；实际应用中，往往 不同的通道，需要的放大倍数也不同，也就是要有不同的放大增益；另外，即 使是同一通道，其不同的时间，输入信号的幅度也可能发生变化，如果要快速 稳定在一定范围的输出幅度，这就要求增益的控制能快速调节。一些具有微处 理器的系统，要求能快速而又简单直接选择放大电路的信号通道和控制放大增 益，要同时实现这些要求是比较困难，且成本较高。目前，公知领域中分时处 理多个模拟信号放大的情况，大致可分为以下两种情况，一种情况请参看附图1， 图1为采用机械开关实现3路通道选择的放大电路示意图，第一输入信号101、 第二输入信号102、第三输入信号103分别与相应的第一继电器的开关104、第 二继电器的开关105、第三继电器的开关106相连接，控制电路110输出通道控 制信号114控制第一继电器107、第二继电器108、第三继电器109的工作状态， 使其中同一时间第一继电器的开关104、第二继电器的开关105、第三继电器的 开关106中最多只有一个开关闭合，实现将第一输入信号101、第二输入信号 102、第三输入信号103三个输入信号中的一个信号接入到放大器112中；同时 控制电路110另外输出增益控制信号111控制放大器112的放大增益，放大后输 出信号113。其中，继电器价格高，体积大，功耗大，而且通道选择和放大增益 控制要分别单独实现，同时要实现通道转换，需要的时间数十毫秒，时间比较 长。另一种情况请参看附图2，图2是使用电子开关集成电路201替代继电器的 一种多通道信选择放大器，其基本工作原理和图1的方式一样，由电子开关集 成电路201取代继电器实现通道选择的功能，电子开关集成电路201可以选用 现有技术中常见的的数据选择器，如CD4051。电子开关集成电路相对继电器有 体积小，耗电低，驱动简单的优点，但由于电子开关集成电路的内阻比较大， 高频特性差，高频电路里很少采用。而且，其中的放大增益控制则需要另外电 路单独实现。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的分时处理多个模拟信号放大的情况时，需要 元器件的价格高、体积大、功耗大，或内阻比较大、高频特性差，且放大增益 控制需要另外电路单独实现的缺点，本发明提供一种新的放大器及其实现方法， 其采用双栅场效应管作为放大器件，在每个双栅场效应管的g1端口分别与对应 的输入信号连接，每个双栅场效应管的g2端口分别与电压控制装置的输出端连 接，每个双栅场效应管的D端口相互连接，每个双栅场效应管的S端口分别接 地，在同一时间，最多有一个双栅场效应管的g2端口电压处于使其导通范围， 其他双栅场效应管的g2端口电压处于使其截止范围。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种具有通道选择和增益可变 的放大器，放大器包括两个或两个以上的输入放大器，所述的输入放大器包括 有一个双栅场效应管，每个输入放大器中的双栅场效应管的g1端口分别与对应 的输入信号连接，每个输入放大器中的双栅场效应管的D端口相互连接，每个 输入放大器中的双栅场效应管的g2端口分别与电压控制装置的输出端连接，每 个输入放大器中的双栅场效应管的S端口分别接地。

具有通道选择和增益可变的放大器的实现方法为放大器包括两个或两个以 上的输入放大器，每个输入放大器均采用双栅场效应管作为放大器件，每个双 栅场效应管的g1端口分别与相应的输入信号连接，每个双栅场效应管的S端口 分别接地，每个双栅场效应管的D端口电连接在一起，每个双栅场效应管的g2 端口分别与通道选择和增益控制器件连接，在同一时间，最多有一个双栅场效 应管的g2端口电压处于使其导通范围，其他双栅场效应管的g2端口电压处于 使其截止范围。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的输入放大器中的双栅场效应管的D端口分别连接有输出匹配电路， 各个输出匹配电路的信号输出端相互连接。

所述的输入放大器中的双栅场效应管的D端口相互连接后，共同的输出端 上连接有输出匹配电路。