[发明专利]一种高增益精度可编程增益放大器

权利要求书

1.一种低功耗高精度的可编程增益放大器，其特征在于该放大器由一个闭环电阻负反馈结构的增益细调级和一个开环负载可变共源级放大器结构的增益粗调级级联形成；该放大器电路有正、负两路输入、输出，该两路电路完全对称设计；其中负输入、输出信号处理电路为：

所述的闭环电阻负反馈结构的增益细调级中，第十一开关（S11）的两端分别接在信号负输入端（Vin）与第一电阻（R1）之间，第一电阻（R1）的另一端接第一运算放大器（OP1）的反向输入端，第一运算放大器（OP1）的正输出端接第十二开关（S12），第十二开关（S12）的另一端是本级的输出端；其中，在第一运算放大器（OP1）的输入端与输出端之间并联连接6组由开关和电阻串联组成的负反馈开关电阻网络，第一组由第二一开关（S21）、第二电阻（R2）、第二二开关（S22）串联组成；第二组由第三一开关（S31）、第三电阻（R3）、第三二开关（S32）串联组成；第三组由第四一开关（S41）、第四电阻（R4）、第四二开关（S42）串联组成；第四组由第五一开关（S51）、第五电阻（R5）、第五二开关（S52）串联组成；第五组由第六一开关（S61）、第六电阻（R6）、第六二开关（S62）串联组成；第六组由第七一开关（S71）、第七电阻（R7）、第七二开关（S72）串联组成；反向第一开关的一端接在第十一开关（S11）与信号负输入端（Vin）之间，另一端接在第十二开关（S12）与第八一开关（S81）之间；

所述的开环负载可变共源级放大器结构的增益粗调级中，第八一开关（S81）的两端分别接在第十二开关（S12）和第二运算放大器（OP2）的反向输入端之间，第二运算放大器（OP2）正输出端接第八二开关（S82），第八二开关（S82）的另一端是本级放大器的信号负输出端（Von）；反向第二开关的一端接在第十二开关（S12）与第八一开关（S81）之间，另一端接在第八二开关（S82）与信号负输出端（Von）之间。

2.按照权利要求1所述的一种低功耗高精度的可编程增益放大器，其特征在于所述的开环负载可变共源级放大器结构的增益粗调级中，第二运算放大器（OP2）的正输入端（Vi+）接第一NMOS管（NM1）的栅极，负输入端（Vi-）接第二NMOS管（NM2）的栅极；第一NMOS管（NM1）的源极接第三NMOS管（NM3）的漏极，漏极接第二运算放大器（OP2）的负输出端（Vo-）；第二NMOS管（NM2）的源极接第四NMOS管（NM4）的漏极，漏极接第二运算放大器（OP2）的正输出端（Vo+）；第三NMOS管（NM3）的栅极与第四NMOS管（NM4）的栅极相连，源极与第四NMOS管（NM4）的源极相连接地；第一PMOS管（PM1）的栅极与第二PMOS管（PM2）的栅极相连，源极与第二PMOS管（PM2）的源极相连接电源，漏极与第一NMOS管（NM1）的漏极相连；第二PMOS管（PM2）的漏极与第二NMOS管（NM2）的漏极相连；第八电阻（R8）的一端接第一NMOS管（NM1）的源极，另一端接第二NMOS管（NM2）的源极；在第一PMOS管（PM1）的栅极和漏极之间串联连接第九一开关（S91）和第十一电阻（R11）；在第九一开关（S91）的两端之间串联连接第一零一开关（S101）和第二一电阻（R21）；在第一零一开关（S101）的两端之间串联连接第二零一开关（S201）和第三一电阻（R31）；在第二零一开关（S201）的两端之间串联连接第三零一开关（S301）和第四一电阻（R41）；在第三零一开关（S301）的两端之间串联连接第四零一开关（S401）和第五一电阻（R51）；在第二PMOS管（PM2）的栅极和漏极之间串联连接第九二开关（S92）和第十二电阻（R12）；在第九二开关（S92）的两端之间串联连接第一零二开关（S102）和第二二电阻（R22）；在第一零二开关（S102）的两端之间串联连接第二零二开关（S202）和第三二电阻（R32）；在第二零二开关（S202）的两端之间串联连接第三零二开关（S302）和第四二电阻（R42）；在第三零二开关（S302）的两端之间串联连接第四零二开关（S402）和第五二电阻（R52）。

3.按照权利要求1所述的一种低功耗高精度的可编程增益放大器，其特征在于所述的第十一开关（S11）至第四零二开关（S402）都采用CMOS传输门电路，低电平导通；所述的反向第一开关和反向第二开关都采用CMOS传输门电路，高电平导通。

4.按照权利要求1所述的一种低功耗高精度的可编程增益放大器，其特征在于所述的闭环电阻负反馈结构的增益细调级中，第一运算放大器（OP1）采用两级全差分运算放大器加共模反馈结构。