[发明专利]共模电平稳定电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电路技术，尤其涉及一种共模电平稳定电路。

背景技术

在以太网芯片的接收模块中，经常采用模拟前端（Analog Front End，AFE）电路预处理接收信号的频响特性，以便后续的模式转换（analog-digital conversion，ADC）电路和数字电路能够更好的处理接收信号。AFE电路中，采用高通滤波器（High Pass Filter，HPF）、源级跟随器（Source Follower，SF）和低通滤波器（Low Pass Filter，LPF）组合的电路结构。该结构中，为了稳定AFE电路输出共模电平，使得不同工艺角（process corner）下的AFE都有一个稳定且确定的输出共模电平，往往在HPF和SF之间插入共模反馈（Common Mode FeedBack，CMFB）电路，从而稳定SF输出的共模电平，继而确定AFE电路输出的共模电平。

图1为现有技术中的稳定SF输出共模电平的电路结构。如图1所示，该电路主要包括：HPF电路，由电容C1、C2、电阻R1、R2组成；SF电路，由MOS管M1、M2和电流源I1、I2组成；CMFB电路，由电阻R3、R4和运算放大电路A1组成，该电路主要通过对CMFB电路的控制以实现SF输出共模电平。具体的，首先，CMFB电路中的电阻R3、R4检测到SF的输出共模电平Vcm，Vcm=（voutp+voutn）/2，其次，通过运算放大器A1放大Vcm与Vref之间的差值，A1将根据Vcm与Vref的大小关系调整HPF的共模电平，从而改变SF的输出共模电平；最后，电路稳定后，因运算放大器A1的增益很大，使得最后Vcm≈Vref，从而确定SF的输出共模电平。

然而，上述技术中，电路中引入了以运算放大器为核心的负反馈电路，使得负反馈电路的稳定性成了一个必须小心设计的问题，增加了电路的设计难度和风险。

发明内容

本发明实施例提供一种共模电平稳定电路，采用开环结构稳定SF输出共模电平，以降低采用负反馈电路带来的设计难度和风险。

第一个方面，本发明实施例提供一种共模电平稳定电路，包括：

高通滤波器电路，包括：第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；

源级跟随器电路，包括：第一场效应管、第二场效应管、第一电流源和第二电流源；

电压抬升电路，包括：第三场效应管、第三电流源和第四电流源；

其中，所述第一电容与所述第一场效应管的栅极连接，并通过所述第二电阻与所述第三场效应管的漏极连接，所述第二电容与所述第二场效应管的栅极连接，并通过所述第一电阻与所述第三场效应管的漏极连接；

所述第一场效应管的栅极通过所述第二电阻与所述第三场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的源极与所述第一电流源的一端连接，所述第一电流源的另一端与地连接，所述第一场效应管的漏极与电源电压连接；

所述第二场效应管的栅极通过所述第一电阻与所述第三场效应管的漏极连接，所述第二场效应的源极与所述第二电流源的一端连接，所述第二电流源的另一端与地连接，所述第二场效应管的漏极与电源电压连接；

所述第三场效应管的漏极与所述第三电流源的一端连接，所述第三电流源的另一端与电源电压连接；所述第三场效应管的源极与所述第四电流源的一端连接，所述第三场效应管的栅极与所述第三场效应管的漏极连接，所述第四电流源的另一端与地连接；

所述第三场效应管的源极与输入参考电压连接，所述第一场效应管的源极电压与所述第二场效应管的源极电压的平均值为输出共模电平。

在第一个方面的第一种可能的实现方式中，所述第一场效应管的电流密度、所述第二场效应管的电流密度以及所述第三场效应管的电流密度相等。

结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第二种可能的实现方式中，所述输出共模电平等于所述输入参考电压。

结合第一个方面、第一个方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一个方面的第三种可能的实现方式中，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管为N沟道绝缘栅型场效应管。

第二个方面，本发明实施例提供一种共模电平稳定电路，包括：

高通滤波器电路，包括：第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；

源极跟随器电路，包括：第一场效应管、第二场效应管、第一电流源和第二电流源；

电压下降电路，包括：第三场效应管、第三电流源和第四电流源；