[发明专利]一种提高视频图形阵列面积利用率的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种提高基于吉尔伯特单元电路的视频图形阵列(VGA，VideoGraphicsArray)面积利用率的装置。

背景技术

吉尔伯特(Gilbert)单元电路以控制电压来控制可变增益级的增益大小。

吉尔伯特单元电路如图1所示，输入信号分别从MOS管M5和M6的栅极输入，M5和M6的源极连接到恒流源I_SS上，M5的漏极接到M1和M2的源极上，M6的漏极接到M3和M4的源极上，M1、M2、M3和M4的漏极分别连接到两个电阻R_D上，两个电阻R_D接到电源V_DD上。

在该吉尔伯特单元电路中，包括两个差动对，以相反的增益对输入信号进行放大，其中通过使电流变化方向相反，便可使可变增益放大器的增益单调变化。

但是，现有技术中虽然达到了增益控制的目的，却引入了大量的电阻，而电阻在布局设计中占空间非常大的，虽然可以折叠电阻，但是还是会导致VGA的面积利用率差的问题。

由于VGA有着广泛的应用，例如在RF(射频)接收中，因此有必要对VGA进行优化设计。

发明内容

为了解决上述技术问题，一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，能够大幅提高基于吉尔伯特单元电路的视频图形阵列面积利用率，同时也大幅提升信号传输的抗干扰能力。

本发明提供了一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，所述装置的电路结构由N型金属-氧化物-半导体单元组成，且至少包括四级N型金属-氧化物-半导体单元，其中，第一级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第一输入电压连接，输入端和电源电压连接，用于作为负载电阻；第二级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端连接差分电压，输入端和所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输出差分信号；第三级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和控制电压连接，输入端和所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输出控制信号；第四级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第二输入电压连接，输入端和所述第三级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，输出端接地，用于通过第二输入电压对差分信号进行电流控制。

进一步地，所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元包括第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极均和电源电压连接，栅极均和第一输入电压连接。

进一步地，所述第一N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元导通后的导通电阻作为负载电阻。

进一步地，所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元包括第三N型金属-氧化物-半导体子单元和第四N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第一N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接；第四N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第二N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元和所述第四N型金属-氧化物-半导体子单元的栅极连接所述差分。

进一步地，所述第三N型金属-氧化物-半导体子单元接收第一N型金属-氧化物-半导体子单元的传输信号，第四N型金属-氧化物-半导体子单元接收第二N型金属-氧化物-半导体子单元的的传输信号；第三N型金属-氧化物-半导体子单元和第四N型金属-氧化物-半导体子单元对输入的传输信号进行差分传输形成差分信号。

进一步地，所述第三级N型金属-氧化物-半导体单元包括第五N型金属-氧化物-半导体子单元和第六N型金属-氧化物-半导体子单元；所述第五N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第三N型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，栅极和控制电压连接；第六N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第四N型金属-氧化物-半导体子单元连接，栅极和控制电压连接。

进一步地，所述第五N型金属-氧化物-半导体子单元和第六N型金属-氧化物-半导体子单元接收第三级N型金属-氧化物-半导体单元和第四级N型金属-氧化物-半导体单元传输的差分信号，并对差分信号进行电压控制。