[发明专利]用于对数增益放大器的电阻控制网络

说明书

技术领域

本发明涉及对数增益放大器的控制部分，特别涉及一种用于对数增益放大器的电阻控制 网络。

背景技术

在模拟集成电路的设计中，一个重要的部件是放大器电路，而对数放大器是应用最广的 放大器之一。在模拟信号放大和处理电路中，实现以对数为增益步长的放大器对于信号处理 是常用的也是重要的。

在传统的设计中通常有以下三种方法来实现这个功能：

1.利用如电阻、电容等的线性元器件，实现线性运算，来逼近对数增益功能；如专利 US7432839B2就描述了用线性电阻器件来实现对数模拟信号量化的过程，其基本原理如图1所 示，电阻R1一端连接输入端Vin，其另一端连接电阻R2的一端及运算放大器的反相输入端。 所述运算放大器的输出端连接电阻R2的另一端并作为输出端Vout，其同相输入端接地。如此， 根据运算放大器的特性，电压Vout/Vin＝R2/R1，增益Gain＝20*log10(R2/R1)。但是这种方 法带来的结果是电路在芯片实现时的面积增大，在不同增益时，输入的阻抗性能变化加大。

2.利用器件的非线性特性来实现对数增益功能，如专利US7545197B2，就利用了电阻电容 充放电的对数特性来实现对数增益功能，然而，这种方法受到器件本身的影响很大，难以精 确控制。

3.利用多级线性放大电路，对输入信号进行分段不同增益放大，以实现对数放大功能。 如专利US6750715B2和US7268609B2专利所描述的。然而，这种方法的对数放大性能随着工 艺，温度和电压的变化而变化，很难做到精确控制。

纵观上述三种方法，其中第一种方法最容易控制，因此，如何解决其带来的电路在芯片 实现时的面积增大，在不同增益时，输入的阻抗性能变化加大的问题，已成为本领域技术人 员需要解决的问题。

发明内容

本发明的所要解决的技术方案是提供用于对数增益放大器的电阻控制网络，以解决现有 技术的不足。

为解决上述技术方案，本发明提供一种用于对数增益放大器的电阻控制网络，包括：由 并联的第一电阻及第二电阻构成的并联电路、所述并联电路的一端作为第一电压连接端；第 三电阻、所述第三电阻的一端作为第二电压连接端，其另一端连接所述并联电路的另一端。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电压连接端为电压输出端，所述第二电压连接端 为电压输入端。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电压连接端为电压输入端，所述第二电压连接端 为电压输出端。

作为本发明的优选方案之一，所述电压输出端连接外部运算放大器的输出端，所述并联 电路与所述第三电阻连接的一端，连接所述外部运算放大器的反相输入端。

作为本发明的优选方案之一，所述第三电阻的阻值等于所述第一电阻阻值的平方除以所 述第一电阻及所述第二电阻的阻值之和。

作为本发明的优选方案之一，所述用于对数增益放大器的电阻控制网络还包括第四电阻， 所述第四电阻的一端连接所述第二电压连接端，其另一端连接所述第一电压连接端，且其阻 值等于所述第二电阻的阻值。

本发明还提供一种用于对数增益放大器的电阻控制网络，包括：由并联的第一电阻及第 二电阻构成的并联电路、所述并联电路的一端作为第一电压连接端；由i个串联的电阻构成 的串联电路、所述串联电路的一端连接所述并联电路的另一端，其另一端作为第二电压连接 端；及分别将所述串联电路中各个电阻之间的连接点及所述第二电压连接端，与所述第一电 压连接端相连接的i个电阻；其中，所述串联电路中所有电阻的阻值均为所述第一电阻阻值 的平方除以所述第一电阻及第二电阻的阻值之和，所述i个电阻的阻值均等于所述第二电阻 的阻值，i为大于或等于2的整数。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电压连接端为电压输出端，所述第二电压连接端 为电压输入端。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电压连接端为电压输入端，所述第二电压连接端 为电压输出端。

作为本发明的优选方案之一，所述串联电路与所述并联电路的连接点为第一级增益输出 点；所述串联电阻中，由所述串联电路连接所述并联电路的一端向所述串联电路另一端排列 的各个电阻之间的连接点，依次为第二级增益输出点至第i级增益输出点，每一级的增益输 出点通过连接对应的外部运算放大器的反相输入端，能够获得相应的增益。