[实用新型]一种能够实现自动增益控制的跨阻放大电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种跨阻放大电路，尤其涉及一种能够实现自动增益控制的跨阻放大电路。

背景技术

跨阻放大器是讲电流信号转化成电压信号并加以放大的电子电路，常作为光通信接收芯片的前端电路。跨阻放大电路需要有足够大的输入动态范围以满足应用，为了保证跨阻放大电路能够处理大信号，需要在跨阻放大电路中引入自动增益控制机制，即当输入信号大于一定值时，电路自动增益环路开始工作，减小跨阻放大电路的增益，从而达到处理大信号输入的功能。

现有技术中的跨阻放大电路主要有两种形式，如图1所示，当输入信号超过一定值时，自动增益环路开始工作，通过控制电压Vcon来调节工作在线性区的NMOS管MO，从而调节跨阻放大电路的增益。这种结构有一个缺点：当自动增益环路开始工作时，由于跨阻减小，使得环路的主极点向高频移动，而由于环路增益没有变化，使得稳定裕度下降，信号处理会出现振铃现象，因此无法满足大输入动态的要求。

图2显示了另一种常见的跨阻放大电路，在图1的基础上增加了一个三极管Q0，当自动增益控制环路工作时，工作在线性放大区的Q0会减小环路增益，从而保证一定的稳定裕度，但是这样做带来了两个缺点：

1.当输入信号为小信号，自动增益控制环路没有工作时，虽然Q0工作在关断区，但是还是会在电路中形成较大的负载，从而影响次极点的位置，减小电路的稳定裕度。这种处理方式会严重影响带宽，从而限制了更高速信号的处理。

2.Q0在自动增益控制环路开启后，基极固定偏置在Vibas，这意味着环路增益有一个突然变小的过程，且在自动控制环路后，无论Vcon值多大，环路增益都保持不变。

这两个缺点就造成了两个无法克服的问题

1.当自动增益控制环路开启且Vcon较小时，由于环路增益突然减小，会使得跨阻放大电路的带宽可能不够大，不足以处理高速信号。

2.当自动增益控制环路开启且Vcon超过一定值时，由于环路增益不能继续变小，有可能使得环路的稳定裕度不够，信号处理后会出现振铃现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种跨阻放大电路，在不增加电路额外负载的前提下，通过控制环路增益来实现自动增益控制，这种控制方式使得电路在自动增益控制环路阶段，环路增益随着信号的增大而逐渐减小，因此不管跨阻增益多小，都可以保持足够大的稳定裕度，不会出现振铃现象。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种能够实现自动增益控制的跨阻放大电路，包括：

跨阻放大前端电路，所述跨阻放大前端电路将输入的电流信号转换为电压信号，包括第一开关管(Q0)和第二开关管(Q1)以及第一MOS管(M0)；所述第一开关管(Q0)的集电极与第二开关管(Q1)的基极连接；所述第一开关管(Q0)的基极通过跨阻(Rf)与第二开关管(Q1)的发射极连接；所述第一MOS管(M0)的源极与所述第一开关管(Q0)的基极连接，所述第一MOS管(M0)的漏极与所述第一开关管(Q0)的集电极连接；

分相电路，所述分相电路与所述跨阻放大前端电路的输出端连接，将所述跨阻放大前端电路输出的单端电压信号转化成差分电压信号；

AGC反馈网络，所述AGC反馈网络包括峰值检测电路和比较电路；所述峰值检测电路检测来自所述分相电路输出的差分电压信号，并输出一个直流电压；所述比较电路检测所述峰值检测电路输出的直流电压，并与参考电平(VREF)比较；所述比较电路的输出端与所述第一MOS管的栅极连接。

在一较佳实施例中：所述第一MOS管(M0)为NMOS管，其漏极的电压和源极电压接近相等，当栅极电压发生变化时，所述所述第一MOS管(M0)的漏源电阻发生改变，从而改变了跨阻放大前端电路的环路增益，进而改变了跨阻增益。

在一较佳实施例中：所述跨阻放大前端电路还包括第三开关管(Q2)，所述第三开关管(Q2)的基极与所述第一开关管(Q0)的集电极连接；所述第三开关管(Q2)的集电极与第二开关管(Q1)的基极连接。

在一较佳实施例中：所述跨阻前端放大电路还包括第二MOS管(M1)，所述第二MOS管(M1)与所述跨阻(Rf)并联。

在一较佳实施例中：所述第一开关管(Q0)和第二开关管(Q1)为三极管。

在一较佳实施例中：所述第一开关管(Q0)、第二开关管(Q1)和第三开关管(Q2)为三极管。

一种能够实现自动增益控制的跨阻放大电路，包括：