[发明专利]具有自适应控制增益大动态范围的跨阻放大器及接收器

权利要求书

1.具有自适应控制增益大动态范围的跨阻放大器，其特征在于：包括依次连接的四级放大器、输出缓冲器(10)和信号处理单元(11)，以及用于选择增益放大倍数的三组开关器和与信号处理单元(11)相接且用于控制所述三组开关器工作的幅度检测器(3)，其中，

所述四级放大器包括依次串联的跨阻预放大器(2)、单端输入转差分输出电路(4)、固定增益放大器一(5)和固定增益放大器二(6)，用于放大输入电流信号并将放大的输入电流信号转换为电压信号；

输出缓冲器(10)，用于将所述四级放大器输出的电压信号暂存；

所述三组开关器包括开关器组一(7)、开关器组二(8)和开关器组三(9)，开关器组一(7)，用于选通跨阻预放大器(2)一级放大信号，并将所述一级放大信号传输至输出缓冲器(10)；开关器组二(8)，用于选通经跨阻预放大器(2)、单端输入转差分输出电路(4)和固定增益放大器一(5)三级放大信号，并将所述三级放大信号传输至输出缓冲器(10)；开关器组三(9)，用于选通所述四级放大器四级放大信号，并将所述四级放大信号传输至输出缓冲器(10)；

幅度检测器(3)，用于检测跨阻预放大器(2)一级放大信号的电压幅度，将跨阻预放大器(2)一级放大信号的电压幅度转换为数字信号传输至信号处理单元(11)，并控制开关器组一(7)、开关器组二(8)或开关器组三(9)选通；

信号处理单元(11)，用于接收幅度检测器(3)输出的数字信号和输出缓冲器(10)输出的电压信号，并对该电压信号进行处理；

所述跨阻预放大器(2)包括伪反相器一(2-1)以及并联在伪反相器一(2-1)的输入端和输出端之间的反馈元件一(2-2)；

所述单端输入转差分输出电路(4)包括差分放大电路(4-1)和与差分放大电路(4-1)的反相输入端相接的基准放大器(4-2)，差分放大电路(4-1)的同相输入端与跨阻预放大器(2)的输出端相接，基准放大器(4-2)包括伪反相器二(4-2-1)以及并联在伪反相器二(4-2-1)的输入端和输出端之间的反馈元件二(4-2-2)；

所述反馈元件一(2-2)和反馈元件二(4-2-2)均为电阻器或者电容器与电阻器的并联组件；

所述固定增益放大器一(5)和固定增益放大器二(6)均为全差分放大电路。

2.按照权利要求1所述的具有自适应控制增益大动态范围的跨阻放大器，其特征在于：所述幅度检测器(3)包括具有一个输入端和两个输出端的阈值产生电路(3-1)以及具有两个输入端和三个输出端的逻辑电路(3-4)，阈值产生电路(3-1)通过电压比较器一(3-3)和电压比较器二(3-2)与逻辑电路(3-4)连接，阈值产生电路(3-1)的输入端与基准放大器(4-2)的输出端相接，阈值产生电路(3-1)的一个输出端与电压比较器一(3-3)的反相输入端相接，阈值产生电路(3-1)的另一个输出端与电压比较器二(3-2)的反相输入端相接，电压比较器一(3-3)的同相输入端和电压比较器二(3-2)的同相输入端均与跨阻预放大器(2)的输出端相接，电压比较器一(3-3)的输出端与逻辑电路(3-4)的一个输入端相接，电压比较器二(3-2)的输出端与逻辑电路(3-4)的另一个输入端相接，开关器组一(7)、开关器组二(8)或开关器组三(9)分别由逻辑电路(3-4)的三个输出端控制；所述阈值产生电路(3-1)的一个输出端输出的电压阈值V_ref1小于阈值产生电路(3-1)的另一个输出端输出的电压阈值V_ref2。

3.一种光接收器，其特征在于：包括如权利要求1-2中任一权利要求所述的跨阻放大器，和与跨阻预放大器(2)输入端相接的光电转换器模块(1)。

4.按照权利要求3所述的光接收器，其特征在于：所述光电转换器模块(1)为光电二极管APD，用于将光信号转换为电流信号。