[发明专利]一种提升增益变化范围的低温度系数可变增益放大器

摘要

本发明公开了一种提升增益变化范围的低温度系数可变增益放大器，包括可变增益电路、交叉耦合温度补偿电路和增益控制电路，可变增益电路根据输入信号强度调整电路增益以稳定输出功率，采用负电阻作为源极退化电阻构成正反馈以提升输入跨导级的跨导电流效率，由二极管连接的晶体管对和交叉耦合连接的晶体管对构成有源负载，在差模信号的情况下，交叉耦合对作为一个负电导降低了负载整体的电导，电路的共模增益很低，通过引入交叉耦合对不仅提高了电路的增益而且改善了电路的共模抑制能力，同时交叉耦合对与具有正温度特性的基准源构成温度补偿电路，以补偿由于温度变化导致的可变增益电路增益范围变化。本发明具有单级增益调节范围大、抗工艺变化、抗温度变化和功耗低等优点。

主权项

一种提升增益变化范围的低温度系数可变增益放大器，其特征在于，包括可变增益电路、交叉耦合温度补偿电路和增益控制电路；其中，所述可变增益电路包括第一P型金属氧化物晶体管（P1）、第二P型金属氧化物晶体管（P2）、第一N型金属氧化物晶体管（N1）、第二N型金属氧化物晶体管（N2）、第三N型金属氧化物晶体管（N3）、第四N型金属氧化物晶体管（N4）、第五N型金属氧化物晶体管（N5）、第六N型金属氧化物晶体管（N6）、第七N型金属氧化物晶体管（N7）、第八N型金属氧化物晶体管（N8）、第九N型金属氧化物晶体管（N9）、第十N型金属氧化物晶体管（N10）、第十一N型金属氧化物晶体管（N11）、第十二N型金属氧化物晶体管（N12）、第十三N型金属氧化物晶体管（N13）、第十四N型金属氧化物晶体管（N14）、第十五N型金属氧化物晶体管（N15）、第十六N型金属氧化物晶体管（N16）和第一电流源（I1）；所述第一P型金属氧化物晶体管（P1）的栅极和所述第二P型金属氧化物晶体管（P2）的栅极连接；所述第一P型金属氧化物晶体管（P1）的源极和所述第二P型金属氧化物晶体管（P2）的源极连接；所述第一P型金属氧化物晶体管（P1）的漏极、所述第一N型金属氧化物晶体管（N1）的栅极、所述第七N型金属氧化物晶体管（N7）的漏极和所述第九N型金属氧化物晶体管（N9）的漏极连接；所述第二P型金属氧化物晶体管（P2）的漏极、所述第二N型金属氧化物晶体管（N2）的栅极、所述第八P型金属氧化物晶体管（N8）的漏极和所述第十N型金属氧化物晶体管（N10）的漏极连接；所述第九N型金属氧化物晶体管（N9）的栅极、所述第十N型金属氧化物晶体管（N10）的栅极、所述第十五N型金属氧化物晶体管（N15）的栅极、所述第十六N型金属氧化物晶体管（N16）的栅极、所述第十三N型金属氧化物晶体管（N13）的栅极、所述第一电流源（I1）和所述第十六N型金属氧化物晶体管（N16）的漏极连接； 所述第七N型金属氧化物晶体管（N7）的源极、所述第九N型金属氧化物晶体管（N9）的源极、第十一N型金属氧化物晶体管（N11）的漏极、第十三N型金属氧化物晶体管（N13）的漏极和第十二N型金属氧化物晶体管（N12）的栅极连接；所述第八N型金属氧化物晶体管（N8）的源极、所述第十N型金属氧化物晶体管（N10）的源极、第十二N型金属氧化物晶体管（N12）的漏极、第十五N型金属氧化物晶体管（N15）的漏极和第十一N型金属氧化物晶体管（N11）的栅极连接；所述第十三N型金属氧化物晶体管（N13）的源极、所述第十四N型金属氧化物晶体管（N14）的源极、所述第十五N型金属氧化物晶体管（N15）的源极和所述第十六N型金属氧化物晶体管（N16）的源极连接并接地；所述第十一N型金属氧化物晶体管（N11）的源极、第十二N型金属氧化物晶体管（N12）的源极和所述第十四N型金属氧化物晶体管（N14）的漏极连接；第一N型金属氧化物晶体管（N1）的漏极、第一N型金属氧化物晶体管（N1）的栅极、第三N型金属氧化物晶体管（N3）的栅极和第四N型金属氧化物晶体管（N4）的漏极连接；第二N型金属氧化物晶体管（N2）的漏极、第二N型金属氧化物晶体管（N2）的栅极、第四N型金属氧化物晶体管（N4）的栅极和第三N型金属氧化物晶体管（N3）的漏极连接；第三N型金属氧化物晶体管（N3）的源极、第四N型金属氧化物晶体管（N4）的源极和第六N型金属氧化物晶体管（N6）的漏极相连；第一N型金属氧化物晶体管（N1）的源极、第二N型金属氧化物晶体管（N2）的源极和第五N型金属氧化物晶体管（N5）的漏极连接；第五N型金属氧化物晶体管（N5）的源极和第六N型金属氧化物晶体管（N6）的源极连接并接地；所述第七N型金属氧化物晶体管（N7）的栅极和所述第八N型金属氧化物晶体管（N8）的栅极分别作为正相输入端（Vip）和负相输入端（Vin）；所述第一P型金属氧化物晶体管（P1）的漏极和所述第二P型金属氧化物晶体管（P2）的漏极分别作为反相输出（Von）和正相输出（Vop）；所述交叉耦合温度补偿电路包括第三P型金属氧化物晶体管（P3）、第四P型金属氧化物晶体管（P4）、第十七N型金属氧化物晶体管（N17）、第十八N型金属氧化物晶体管（N18）、第十九N型金属氧化物晶体管（N19）和第一电阻（R1）；所述第三P型金属氧化物晶体管（P3）的栅极、所述第四P型金属氧化物晶体管（P4）的栅极和所述第十七N型金属氧化物晶体管（N17）的漏极连接；所述第十七N型金属氧化物晶体管（N17）的源极、所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的栅极、所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的漏极和所述第十九N型金属氧化物晶体管（N19）的栅极连接；所述第四P型金属氧化物晶体管（P4）的漏极、所述第十九N型金属氧化物晶体管（N19）的漏极、所述第十七N型金属氧化物晶体管（N17）的漏极和所述第十七N型金属氧化物晶体管（N17）的栅极连接；所述第三P型金属氧化物晶体管（P3）的漏极、所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的栅极和所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的漏极连接；所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的源极和所述第十九N型金属氧化物晶体管（N19）源极通过所述第一电阻（R1）连接，所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的源极接地；所述第十八N型金属氧化物晶体管（N18）的栅极与所述第六N型金属氧化物晶体管（N6）的栅极连接。