[发明专利]可变增益放大器以及相关的转导单元

说明书

技术领域

本发明有关于可变增益放大器，特别有关一种线性范围较宽广的可变增益放大器以及相关的转导单元。

背景技术

于通讯系统中，模拟接收器根据所接收信号的强度以及特定接收器动作改变增益的大小，以便维持一固定的信号准位。一般而言，可变增益放大器用以达成接收器中想要的这个效果。由于所接收的信号强度的范围很广泛，因此可变增益放大器必须要能够在一个广泛范围内调整其增益大小。

发明内容

本发明提供一种可变增益放大器，包括第一、第二负载耦接至一电源电压；以及一转导单元(transconductor unit)包括第一、第二晶体管，包括复数控制端用以接收一组输入信号、复数第一端分别耦接至第一、第二负载，以及复数第二端分别耦接至第一、第二节点；第一、第二电流源，分别耦接于第一节点与一第一电压之间和第二节点与第一电压之间；以及一第一增益控制晶体管，耦接于第一、第二节点之间，用以接收一增益控制电压，其中第一增益控制晶体管的临界电压低于第一、第二晶体管的临界电压。

本发明亦提供一种可变增益放大器，包括一转导单元，用以根据一组输入信号，输出一差动信号，并且可变增益放大器包括第一、第二MOS晶体管，分别耦接于一第一负载与一第一节点之间和一第二负载与一第二节点之间；以及一第三MOS晶体管，耦接于第一、第二节点之间，用以作为一第一退化电阻，并且第三MOS晶体管的栅极氧化层薄于第一、第二MOS晶体管的栅极氧化层。

本发明亦提供一种转导单元，包括第一、第二电流源，分别耦接于一第一节点与一接地电压之间以及一第二节点与上述接地电压之间；第一、第二MOS晶体管，包括复数第一端分别耦接至第一、第二负载以及复数第二端分别耦接至第一、第二节点，并且第一、第二MOS晶体管用以将一组输入信号转换成一差动信号；以及一第三MOS晶体管，耦接于第一、第二节点之间，由一增益控制电压所控制，并且第三MOS晶体管的临界电压低于第一、第二MOS晶体管的临界电压。

本发明所提供的可变增益放大器能够在一个广泛范围内调整其增益大小。

附图说明

图1为可变增益放大器的一实施例。

图2为可变增益放大器的控制电压与增益间的关系。

图3为可变增益放大器的另一实施例。

图4显示图1与图3中可变增益放大器的增益与控制电压间的关系。

图5为可变增益放大器的另一实施例。

图6A为图5中MOS晶体管的控制电压与增益间的关系。

图6B为图5中可变增益放大器和控制电压间的关系。

附图标号：

10、20、30：可变增益放大器；

12：转导单元；

14P、14N：负载；

Inp、Inn：输入信号；

Vout：输出电压；

TP、TN、TC1、TC1”、TC2、TC3：MOS晶体管；

I1、I2：电流源；

Vctrl：控制电压；

Vdd：电源电压；

Vx1、Vx2、Vx3、Vx4：临界电压；

ND1～ND4：节点。

具体实施方式

为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1为可变增益放大器的一实施例。如图所示，可变增益放大器10包括一转导单元12以及两个负载14P与14N，其中负载14P与14N根据设计的需求可以是电阻性负载、电感性负载、电容性负载或主动式负载。转导单元12用以接收一组输入信号Inp与Inn，并转换成一差动信号，然后负载14P与14N将差动信号转换成一输出电压Vout。转导单元12包括三个MOS晶体管TP、TN与TC1以及两个相同的电流源I1与I2，其中MOS晶体管TC1当作一退化电阻(degeneration resistor)或一退化晶体管(degenerationtransistor)，用以根据控制电压Vctrl来控制可变增益放大器10的增益。MOS晶体管TN、TP与TC1为完全相同的晶体管，即MOS晶体管TN、TP与TC1具有相同的临界电压以及相同厚度的栅极氧化层。一般而言，可变增益放大器10的增益可通过调整控制电压Vctrl(即MOS晶体管TC1的栅极电压)来控制。