[发明专利]一种单端转双端差分的模拟电路

说明书

本发明公开一种单端转双端差分的模拟电路，其包括晶体管差分级联放大/衰减电路、交流补偿电路、高频补偿电路、射随反馈电路、恒流源电路；晶体管差分级联放大/衰减电路将单端输入信号分别经不同晶体管反向、生成双端差分的正端和负端信号，双端差分信号幅度相同、相位相差180度；直流偏置由晶体管差分级联放大/衰减电路的另一端输入端叠加；交流补偿电路和高频补偿电路分别为晶体管差分级联放大/衰减电路提供对应的交流补偿和高频补偿，共模电压经射随反馈电路叠加于晶体管差分级联放大/衰减电路的输出端，恒流源电路提供恒流源，模拟电路可对输出差分信号的电压限幅进行控制。本发明具有成本低、性价比高、器件通用性高等优点。

技术领域

本发明涉及测量仪器仪表领域，尤其涉及一种单端转双端差分的模拟电路。

背景技术

测量仪器仪表通常需要具有高速、高带宽的输入信号处理能力，才能满足产品的实际应用需求。而高速、高带宽的信号处理，对电路设计也提出了更高的要求。测量仪器仪表内部通常采用ADC芯片对输入的模拟信号进行数字转换处理，而当前的高速ADC芯片均采用双端差分模拟输入。但仪器输入的模拟信号属于单端输入，这就需要有一电路来实现单端到双端差分的转换，且保证信号无失真。

当前，单端转双端差分的电路功能，通常采用国外进口的高速、高带宽的集成运放芯片来实现。而运放芯片本身价格不菲，且采购渠道也常受限，一定限度地制约着产品的应用设计和性价比的提高。因此，自主设计一种高速、高带宽、满足性能要求的单端转双端差分的模拟电路，成了当务之急，并孕育而生。

发明内容

本发明的目的在于克服对高速、高带宽集成运放芯片的依赖，在保证电路性能的前提下，提供一种单端转双端差分的模拟电路，能将输入仪器仪表的模拟信号进行有效的转换、放大处理，以满足后级电路的输入信号方式。

本发明采用的技术方案是：

一种单端转双端差分的模拟电路，其包括晶体管差分级联放大/衰减电路、交流补偿电路、高频补偿电路、射随反馈电路、恒流源电路；晶体管差分级联放大/衰减电路将单端输入信号分别经不同晶体管反向、生成双端差分的正端和负端信号，双端差分信号幅度相同、相位相差180度；单端输入信号的直流偏置通过晶体管差分级联放大/衰减电路的另一端输入端叠加；晶体管差分级联放大/衰减电路通过交流补偿电路进行交流补偿，晶体管差分级联放大/衰减电路通过高频补偿电路进行高频补偿，共模电压通过射随反馈电路叠加于晶体管差分级联放大/衰减电路的输出端，恒流源电路为晶体管差分级联放大/衰减电路提供恒流源，模拟电路具有对其输出差分信号的电压限幅进行控制的功能。

其还包括输入级并联差分回路，输入级并联差分回路并联于晶体管差分级联放大/衰减电路的两端。

所述晶体管差分级联放大/衰减电路包括晶体管Q1/Q2/Q3/Q4，交流补偿电路包括电容C1/C6/C7、电阻R7/R10/R12，高频补偿电路包括晶体管Q5/Q6，所述射随反馈电路包括运放U1、晶体管Q9、电容C5、电阻R3/R4/R18/R19/R22/R23，恒流源电路包括晶体管Q7/Q8、电阻R14/R16，

输入信号连接晶体管Q1的基极，晶体管Q1的集电极分别连接电阻R1的一端和晶体管Q5的发射极，电阻R1的另一端连接晶体管Q3的基极，晶体管Q1的发射极通过可调电阻R5连接晶体管Q8的集电极，晶体管Q3的发射极通过电阻R8连接晶体管Q7的集电极，

直流偏置Vbias通过电阻R30连接晶体管Q2的基极，晶体管Q2的基极通过电容C11接地，晶体管Q2的集电极分别连接电阻R2的一端和晶体管Q6的发射极，电阻R2的另一端连接晶体管Q4的基极，Q2的发射极通过可调电阻R6连接晶体管Q8的集电极，晶体管Q4的发射极通过电阻R9连接晶体管Q7的集电极，

晶体管Q1的发射极分别连接电阻R10和电阻R12的一端，电阻R10的另一端通过电容C6连接晶体管Q2的发射极，电阻R12的另一端通过电容C7连接晶体管Q2的发射极，