[发明专利]一种伪差分结构低噪声高线性跨阻放大器电路及芯片

权利要求书

1.一种伪差分结构低噪声高线性跨阻放大器电路，其特征在于：包括四只NPN双极型晶体管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄，三只MOS管M₁、M₂、M₃，六只电阻R_S、R_C、R_F、R_S1、R_C1、R_F1，四只电感L、L_OUT、L₁、L_OUT1和一只光电二极管PD；所述的晶体管Q₁的基极接来自光电二极管PD输入电流I_in，集电极通过电阻R_S和电感L串联与电源电压VDD连接，发射极通过电阻R_C与地GND连接；所述的晶体管Q₂基极接Q₁的集电极，集电极直接与电源VDD连接，发射极与MOS管M₂电流镜连接，提供电流偏置；反馈电阻R_F跨接在晶体管Q₁的基极和晶体管Q₂的发射极，构成电压-电流负反馈；电压信号V_OUTP从晶体管Q₂的发射极串联电感L_OUT输出；所述的晶体管Q₃的基极无信号输入接反馈电阻R_F1，集电极通过电阻R_S1和电感L₁串联与电源电压VDD连接，发射极通过电阻R_C1与地GND连接；所述的晶体管Q₄的基极接晶体管Q₃的集电极，集电极直接与电源VDD连接，发射极与MOS管M₃电流镜连接，提供电流偏置；反馈电阻R_F1跨接在Q₃的基极和Q₄的发射极，构成电压-电压负反馈；电压信号V_OUTN从Q₄的发射极串联电感L_OUT1输出；所述的Q₁和Q₃的发射极相连，构成伪差分结构。

2.根据权利要求1所述的伪差分结构低噪声高线性跨阻放大器电路，其特征在于：所述反馈电阻R_F的阻值满足Butterworth响应：

其中，A为开环增益；C_tot＝C_PD+C_IN，C_PD为光电二极管的寄生电容，C_IN为跨阻放大器的输入寄生电容；ω_3dB为环路的3dB带宽。

3.根据权利要求1所述的伪差分结构低噪声高线性跨阻放大器电路，其特征在于：所述电感L和电感L₁为开环并联峰化电感，可提供一个零点来提高开环带宽。

4.根据权利要求1所述的伪差分结构低噪声高线性跨阻放大器电路，其特征在于，所述电感L_OUT和电感L_OUT1为串联峰化电感，该电感在满足系统仍然符合Butterwourh响应时，最大可允许扩展倍的带宽。

5.一种线性伪差分结构跨阻放大器芯片，其特征在于：包括如权利要求1-4中任意一项所述的伪差分结构低噪声高线性跨阻放大器电路。

6.根据权利要求5所述的线性伪差分结构跨阻放大器芯片，其特征在于：该芯片采用BiCMOS工艺实现。