[发明专利]一种DC失调消除电路及方法

说明书

一种DC失调消除电路及方法，包括失调消除模块、放大器组和反相器结构；若干反相器结构连接在两个放大器组之间，每个放大器组的一端连接信号输入端，另一端连接信号输出端；每个放大器组的输入输出端之间均设置有失调消除模块；本发明结构区别于现有的失调消除电路结构，既能够校正共模电压还能校正差模失调，提高了电路工作的可靠性。采用单端偏置的方式让输出DC点稳定在最佳偏置点，对于反相器结构放大器来说可以保证工作在线性度最好的状态，进而满足整体电路线性度的要求。Class AB输出级可以大大地降低静态功耗，避免了跨导管上电流的浪费，而且驱动能力比单独的跨导管强很多。

技术领域

本发明属于光通信芯片设计技术领域，具体涉及一种DC失调消除电路及方法。

背景技术

随着数据传输速率的逐年提升，光载波凭借其巨大的容量，在通信领域中有举足轻重的地位。光通信系统中，光接收机用于将电流信号转化为电压信号，通过跨阻放大器将电流放大成电压信号，再经过后级放大输出，而失调校准电路作为光接收机的一部分，有着不可或缺的作用。尤其对于反相器结构的放大电路来说，如果电路存在比较大的差模失调，由于前级到输出有很大的增益，最终可能会导致输出饱和，从而影响电路的性能。

为了解决这种问题，现有的方法采用了两个单端的反相器级联结构电路与主通路形成负反馈去消除差模失调，但这种结构的缺点在于反相器结构的放大器增益较低，所以会使得校准精度变低，其次，由于反相器结构电路没有参考电压，这会导致输出共模点校正后可能不在最佳偏置点，由于反相器的线性区很窄，所以对于要求高线性度的电路，现有的结构存在一定的弊端。另外，通常跨导管的尺寸都很大，现有的失调消除结构没有考虑到低功耗，所以静态电流较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DC失调消除电路及方法，不仅实现了差模失调的校准，还实现了共模电压的校正，而且还解决了现有的失调消除结构没有考虑到低功耗，所以静态电流较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种DC失调消除电路，包括失调消除模块、放大器组和反相器结构；若干反相器结构连接在两个放大器组之间，每个放大器组的一端连接信号输入端，另一端连接信号输出端；每个放大器组的输入输出端之间均设置有失调消除模块；

失调消除模块包括RC低通滤波电路、电压偏置电路、高增益放大器和Class AB输出级；RC低通滤波电路一端连接所在放大器组的输出端，另一端连接高增益放大器的输入端，高增益放大器的另一个输入端连接电压偏置电路，高增益放大器的输出端与Class AB输出级的输入端相连，Class AB输出级的输出端连接在放大器组上。

进一步的，放大器组包括放大器VGA1、放大器VGA2、放大器VGA3和放大器VGA4；放大器VGA1、放大器VGA2、放大器VGA3和放大器VGA4依次串联，放大器VGA1的输入端连接信号输入端，放大器VGA4的输出端连接。

进一步的，Class AB输出级的输出端连接在所在放大器组的放大器VGA1的输出端。

进一步的，反相器结构连接在两个放大器VGA1输出端之间，两个放大器VGA2输出端之间，以及两个放大器VGA3输出端之间。

进一步的，反相器结构为两个首尾相接的反相器。

进一步的，RC低通滤波电路为串联的一个电阻和一个电容，一端连接在放大器组的输出端，另一端连接在高增益放大器的输入端。

进一步的，高增益放大器为一个差分输入单端输出的折叠式共源共栅放大器电路。

进一步的，电压偏置电路包括一个电阻串和一个稳压电容，电阻串和稳压电容均连接在高增益放大器的另一个输入端，电压偏置电路可以钳位输出DC点从而校正共模电压。

进一步的，Class AB输出级包含一个PMOS和NMOS并联的电路和一个PMOS与NMOS串连的输出电路。