[发明专利]具有快速过载恢复功能的跨阻放大器

权利要求书

1.一种跨阻放大器TIA，该TIA具有输入端子和输出端子，该TIA包括：

具有集电极端子和基极端子的共发射极配置的晶体管，所述共发射极配置的晶体管的基极端子耦合到所述TIA的输入端子；

具有发射极端子、集电极端子和基极端子的共基极配置的晶体管，所述共基极配置的晶体管的集电极端子耦合到所述TIA的输出端子，并且所述共基极配置的晶体管的基极端子耦合成接收第一偏置电压；

电阻，耦合在TIA的输入端子和输出端子之间；和

限流电路，所述限流电路包括耦合到共基极配置的晶体管的发射极端子的可编程电流源以及耦合在共基极配置的晶体管的发射极端子和共发射极配置的晶体管的集电极端子之间的二极管矩阵。

2.根据权利要求1所述的TIA，其中所述二极管矩阵被配置成限制共基极配置的晶体管的发射极电流，使得所述共基极配置的晶体管工作在线性区域。

3.根据权利要求1所述的TIA，其中所述共发射极配置的晶体管是差分输入级的一部分。

4.根据权利要求3所述的TIA，其中所述差分输入级包括限制共发射极配置的晶体管中的发射极电流的电流源。

5.根据权利要求3所述的TIA，其中所述差分输入级还包括具有耦合成接收第二偏置电压的基极端子的第二共发射极配置的晶体管。

6.根据权利要求1所述的TIA，其中所述TIA还包括被配置成将TIA的输入端子保持在不小于第一预定电压或不大于第二预定电压的电压钳位电路。

7.根据权利要求6所述的TIA，其中所述TIA耦合在第一电源电压和第二电源电压之间，并且其中所述第一预定电压和所述第二预定电压能够各自是电源电压或参考电压中的一种。

8.根据权利要求6所述的TIA，其中所述电压钳位电路包括二极管或双极型晶体管。

9.根据权利要求1所述的TIA，其中所述共基极配置的晶体管包括SiGe PNP晶体管。

10.根据权利要求1所述的TIA，还包括附加晶体管，该附加晶体管具有耦合到所述TIA的输入端子的发射极端子，并且还具有耦合到所述共发射极配置的晶体管的发射极端子的集电极端子。

11.根据权利要求10所述的TIA，其中：

共发射极配置的晶体管是差分输入级的一部分，并且

差分输入级还包括以下中的一个或多个：

耦合到共发射极配置的晶体管的发射极端子的电流源；以及

具有耦合成接收第二偏置电压的基极端子的第二共发射极配置的晶体管。

12.根据权利要求1所述的TIA，其中所述二极管矩阵包括第一二极管、第二二极管和第三二极管，每个二极管包括第一端子和第二端子，并且其中：

第一二极管的第一端子耦合到第二二极管的第二端子，

第二二极管的第二端子还耦合到共基极配置的晶体管的发射极端子，

第一二极管的第二端子耦合到第三二极管的第一端子和共发射极配置的晶体管的集电极端子中的每一个，并且

第三二极管的第二端子耦合到第二二极管的第一端子。

13.根据权利要求1所述的TIA，其中所述TIA的输入端子被配置成接收输入信号，所述输入信号基于由用于感测光的雪崩光电二极管APD产生的信号。

14.一种光检测和测距LIDAR系统，包括根据权利要求1-13中任一项所述的TIA，所述系统还包括以下中的一个或多个：

雪崩光电二极管APD，用于感测光以向所述TIA的输入端子提供输入信号，以及

定时鉴别器，被配置成检测在所述TIA的输出端子处提供的输出信号中的事件。