[发明专利]一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器有效

专利信息
申请号: 201310042849.0 申请日: 2013-02-03
公开(公告)号: CN103107789A 公开(公告)日: 2013-05-15
发明(设计)人: 金银姬;林平分;万培元 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: H03G3/20 分类号: H03G3/20
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 刘萍
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 反馈 电阻 共用 可变 增益 放大器
【说明书】:

技术领域

发明涉及模拟接收机的前端设计,尤其涉及一种与共模反馈共用电阻网络的可变增益放大器。

背景技术

可变增益放大器的作用是最大化系统的动态范围,一般通过一个反馈环路实现增益的自动调节。可变增益放大器是很多系统非常重要的组成部分,主要是在输入信号幅度变化较大情况下,通过自动调节增益,使输出信号幅度保持恒定或在特定的范围内变化。

一般的可变增益放大器分为开环和闭环两种结构。第一种是开环结构,即通过改变放大器的跨导或输出阻抗来实现增益调节,开环结构适用于高宽带的应用,但是存在着对工艺敏感度高、线性度低、动态范围小等缺点;第二种是闭环结构,通常由电阻反馈网络来实现,虽然闭环结构有着增益误差小、线性度好等优点,但是也存在着带宽和稳定性会随着增益的变化而改变、需要额外共模反馈环路等缺点。

如图1为传统的闭环可变增益放大器的实现方法,由于运放输入端虚短,很容易得到:

Vout=R32R31Vin]]>

通过开关调节电阻R32或者R31的值,即可实现增益的调节。因为

BW=R31R31+R32GBW]]>

其中BW为整个环路的带宽,GBW为运放23的单位增益带宽。当改变增益的时候,即调节R32与R31的比值时,整个差模反馈环路的带宽也将发生变化,如增益从6dB减小到0dB时,相应的带宽会增加为原来的3/2,如果此时补偿电路不发生变化,就有可能会引入反馈环路的稳定性问题。

同时,为了确定输出共模电压,图1中全差分运放23也需要共模反馈电路。一般的共模反馈电路如图1所示,电阻R33与R34串联,R33的一端连接到运放23的反相输出端,R34的一端连接到运放23的同相输出端,R33与R34均连接到运放24的同相输入端,用来检测共模电压,当R33=R34时,由于运放24两端虚短,即有Vref=Vcm从而确定输出共模电压。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可变增益放大器,以实现在不同的增益下,环路带宽保持恒定。为解决上述问题,采用了如下技术方案:

一种可变增益放大器,其共分为两级,如图2所示,其中第一级包括差分运放21,第二级包括两个同样的单端输出的运放25与26,它们与电阻网络5共同组成伪差分放大器。为了减小直流失调电压,电容C1与C2连接于第一级的输出与第二级的输入之间,其作用是过滤第一级的直流失调电压,同时通过第一级输出的交流信号,电阻R38和R39用来确定第二级输入端的共模电压,其中R38和R39的一端均连接到Vref,R38的另一端连接到运放25的同相输入端,R39的另一端连接到运放26的同相输入端。

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