[发明专利]一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器

摘要

一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器属于可变增益放大器领域，以实现反馈电阻网络与共模反馈电阻网络的共用，从而减小芯片面积，减小环路带宽随增益变化。本发明分为两级，第一级包含全差分运放，同时利用共模反馈的电阻网络提供增益。第二级包括两个同样的单端输出的运放，它们与电阻网络共同组成伪差分放大器。为了减小直流失调电压，电容C1与C2连接于第一级的输出与第二级的输入之间，其作用是过滤第一级的直流失调电压，同时通过第一级输出的交流信号，电阻R38和R39用来确定第二级输入端的共模电压，其中R38和R39的一端均连接到Vref，R38的另一端连接到运放的同相输入端，R39的另一端连接到运放的同相输入端，通过开关改变电阻网络以获得不同增益。

主权项

一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器，其特征在于：共分为两级，其中第一级包括差分运放21，第二级包括两个同样的单端输出的运放25与26，它们与电阻网络5共同组成伪差分放大器；电容C1与C2连接于第一级的输出与第二级的输入之间，其作用是过滤第一级的直流失调电压，同时通过第一级输出的交流信号，电阻R38和R39用来确定第二级输入端的共模电压，其中R38和R39的一端均连接到Vref，R38的另一端连接到运放25的同相输入端，R39的另一端连接到运放26的同相输入端；第一级的电路如下：电阻R90和电阻R91的一端连接于信号差分输入端，R90另一端连接于运放21的同相输入端，R91另一端连接于运放21的反相输入端，电阻R92一端连接于运放21的同相输入端，另一端连接于运放21的反相输出端，电阻R93一端连接于运放21的反相输入端，另一端连接于运放21的同相输出端，其中电阻R90=R91，R92=R93；电阻R1‑R2i串联，其中i≥1的整数，R1=R2i,R2=R2i‑1,R3=R2i‑2…Ri=Ri+1，以Ri与Ri+1相连的点N1中心对称，以此类推；R1一端与S1和R2连接，另一端连接于运放的反相输出端，同时连接到开关S0；R2一端与S1和R1连接，另一端与S2和R3连接，以此类推；Ri和Ri+1连接与点N1，同时N1连接到运放20的同相输入端，运放20的反相输入端连接于Vref，其输出端反馈回运放21，形成共模反馈回路，以确定输出的共模电压；Ri+1一端与N1连接，另一端与Si+1和Ri+2连接，以此类推；R2i的一端与R2i‑1和S2i‑2连接，另一端连接于运放的同相输出端，同时连接到开关S2i‑1；开关S0‑Si‑1的另一端连接于Vout‑，开关Si‑S2i‑1的另一端连接于Vout+；第二级放大电路如下：电阻R38与R39确定第二级的输入共模电压，电阻R38与R39完全相等；电容C1与C2下极板分别连接与第一级的输出电压，上极板分别连接于电阻R38与R39，同时连接到运放25与26的同相输入端，电阻R38与R39的另一端连接到VREF以确定输入共模电压；电阻R61到R66串联，且连接于运放25与26的输出端之间，其中电阻R61与R66，R62与R65，R63与R64的阻值分别相等；电阻R63与R64连接点70即为交流地；开关S81、S82、S83的一端均连接到运放25的反相输入端，开关S81的 另一端连接到运放25的输出端，开关S82的另一端连接到电阻R61与R62之间，开关S83的另一端连接到电阻R62与R63之间；开关S84、S85、R86的一端均连接到运放26的反相输入端，开关S86的另一端连接到电阻运放26的输出端，开关S85的另一端连接到电阻R64与R65之间，开关S83的另一端连接到电阻R65与R66之间；同样，开关S81与S86、S82与S85,、S83与S84分别由相同的逻辑控制。