本發(fā)明涉及跨阻放大器，尤其涉及一種自動(dòng)測量跨阻放大器增益的電路。
背景技術(shù)：
跨阻放大器(trans-impedanceamplifier,tia)是一種實(shí)現(xiàn)將輸入電流信號(hào)轉(zhuǎn)化并放大為電壓信號(hào)的一種電子放大器電路，最主要的應(yīng)用包括實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，如現(xiàn)代高速光通信應(yīng)用中的前端接收電路，tia是一個(gè)最核心的接收機(jī)器件。圖1為典型的高速跨阻放大器電路原理圖。
商用的跨阻放大器ic(集成電路)產(chǎn)品，為保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、性能參數(shù)一致性良好，需要在ic產(chǎn)品出廠前對(duì)所有產(chǎn)品做篩選測試，篩除不符合指標(biāo)規(guī)范的不良品。這種大批量的測試不同于在實(shí)驗(yàn)室的測試，要求測試方案簡便、低成本、高效率、自動(dòng)化，同時(shí)還有高可靠性。商用的高速跨阻放大器產(chǎn)品的跨阻參數(shù)是一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)，因此批量生產(chǎn)時(shí)，需要通過自動(dòng)化測試保證其值的一致性良好，離散小。對(duì)于該指標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)室可以先將tia與光電二極管(photodiode,pd)封裝成rosa后，再通過帶光口輸出網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行精確測量。但該方案卻不適用于批量生產(chǎn)的快速自動(dòng)化測試用，因?yàn)椋?/p>
1.篩選測試是指在tia出廠前的測試，還未與pd進(jìn)行封裝；
2.帶光口的高速網(wǎng)絡(luò)分析儀十分昂貴，達(dá)上百萬，測試成本高昂；
3.網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試方案復(fù)雜，不具備簡便、高效率特性；
因此，基于上述多種原因，在tia產(chǎn)品的實(shí)際量產(chǎn)測試中，急需一種簡便有效，不需要過多的外圍昂貴設(shè)備的測試方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是提供一種自動(dòng)測量跨阻放大器增益的電路，可靠性穩(wěn)定性都比較高，并且可直接測量跨阻放大器的增益，成本也比較低。
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種內(nèi)置式跨阻放大器增益自動(dòng)測量的電路，包括：內(nèi)置于跨阻放大器芯片中的電流源，其產(chǎn)生一穩(wěn)定的恒流電流至跨阻放大器的輸入端；通過電壓幅值采集設(shè)備采集跨阻放大器輸出端的電壓幅值，計(jì)算跨阻放大器的增益；
所述電流源包括恒定基準(zhǔn)電壓源、基準(zhǔn)電流生成器、時(shí)鐘源、交流開關(guān)和片外精準(zhǔn)電阻；所述時(shí)鐘源控制交流開關(guān)的打開或關(guān)閉，從而將基準(zhǔn)電流生成器的輸出端與跨阻放大器的輸入端的斷開或連通；所述片外精準(zhǔn)電阻與基準(zhǔn)電流生成器連接，用于調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電流生成器輸出的電流。
在一較佳實(shí)施例中：所述交流開關(guān)為所述跨阻放大器芯片的一個(gè)引腳；該引腳接地時(shí)，所述電流源處于使用狀態(tài)；該引腳懸空時(shí)，所述電流源出于禁用狀態(tài)。
在一較佳實(shí)施例中：所述電壓幅值采集設(shè)備為示波器。
在一較佳實(shí)施例中：所述跨阻放大器的增益zt＝vout/iin；其中iin為跨阻放大器輸入端的輸入電流，vout為跨阻放大器輸出端的輸出電壓。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案具備以下有益效果：
1.本發(fā)明提供一種內(nèi)置式跨阻放大器增益自動(dòng)測量的電路，用于生成輸入電流的電流源內(nèi)置在跨阻放大器芯片中，無需外部昂貴復(fù)雜設(shè)備。
2.由于商用跨阻放大器產(chǎn)品都是集成了自動(dòng)增益控制agc功能，當(dāng)輸入電流較大時(shí)，跨阻會(huì)自動(dòng)減小，因此要測試tia的真實(shí)跨阻，輸入電流需要非常小(ua級(jí))，因此要求輸入交流電壓信號(hào)源設(shè)備輸出電壓信號(hào)很小，這就造成設(shè)備輸出信號(hào)幅度的精度、穩(wěn)定性很難滿足，或者是要求串接電阻很大，但這又明顯改變了tia的等效跨阻及帶寬特性。
而本發(fā)明提供一種內(nèi)置式跨阻放大器增益自動(dòng)測量的電路，通過內(nèi)置的電流源能夠直接真實(shí)輸入高精度交流電流至跨阻放大器的輸入端，無需在跨阻放大器的輸入端下拉、串接額外電阻，不改變跨阻放大器的正常工作狀態(tài)，因此測到的值是真實(shí)的增益。
4.本發(fā)明提供一種內(nèi)置式跨阻放大器增益自動(dòng)測量的電路，內(nèi)置的電流源的可靠性、穩(wěn)定性都是遠(yuǎn)高于外圍電路、設(shè)備的穩(wěn)定性。同時(shí)將確定輸出電流值的電阻外置，可排除晶圓制造工藝離散對(duì)測試準(zhǔn)確性的影響。
附圖說明
圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路框體圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明技術(shù)方案更加清楚，現(xiàn)將本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例和附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明：
參考圖1，本發(fā)明提供了一種內(nèi)置式跨阻放大器增益自動(dòng)測量的電路，包括：內(nèi)置于跨阻放大器芯片中的電流源；
所述電流源包括恒定基準(zhǔn)電壓源、基準(zhǔn)電流生成器、時(shí)鐘源、交流開關(guān)和片外精準(zhǔn)電阻；所述時(shí)鐘源控制交流開關(guān)的打開或關(guān)閉，從而將基準(zhǔn)電流生成器的輸出端與跨阻放大器的輸入端的斷開或連通；所述片外精準(zhǔn)電阻與基準(zhǔn)電流生成器連接，用于調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電流生成器輸出的電流。
通過如上設(shè)置，基準(zhǔn)電流生成器就可以產(chǎn)生一穩(wěn)定的恒流電流至跨阻放大器的輸入端；通過電壓幅值采集設(shè)備采集跨阻放大器輸出端的電壓幅值，計(jì)算跨阻放大器的增益。所述跨阻放大器的增益zt＝vout/iin；其中iin為跨阻放大器輸入端的輸入電流，vout為跨阻放大器輸出端的輸出電壓。
由于用于生成輸入電流的電流源內(nèi)置在跨阻放大器芯片中，無需外部昂貴復(fù)雜設(shè)備。使得本發(fā)明的電路成本很低。
此外，由于商用跨阻放大器產(chǎn)品都是集成了自動(dòng)增益控制agc功能，當(dāng)輸入電流較大時(shí)，跨阻會(huì)自動(dòng)減小，因此要測試tia的真實(shí)跨阻，輸入電流需要非常小(ua級(jí))，因此要求輸入交流電壓信號(hào)源設(shè)備輸出電壓信號(hào)很小，這就造成設(shè)備輸出信號(hào)幅度的精度、穩(wěn)定性很難滿足，或者是要求串接電阻很大，但這又明顯改變了tia的等效跨阻及帶寬特性。
為了解決這個(gè)問題，通過內(nèi)置的電流源能夠直接真實(shí)輸入高精度交流電流至跨阻放大器的輸入端，無需在跨阻放大器的輸入端下拉、串接額外電阻，不改變跨阻放大器的正常工作狀態(tài)，因此測到的值是真實(shí)的增益。
由于將確定輸出電流值的電阻外置，可排除晶圓制造工藝離散對(duì)測試準(zhǔn)確性的影響。
本是實(shí)施例中，所述交流開關(guān)為所述跨阻放大器芯片的一個(gè)引腳；該引腳接地時(shí)，所述電流源處于使用狀態(tài)；該引腳懸空時(shí)，所述電流源出于禁用狀態(tài)。也可以將交流開關(guān)與其他引腳復(fù)用，屬于本實(shí)施例的簡單替換，不再贅述。
所述電壓幅值采集設(shè)備為示波器。也可以采用其他的電壓幅值采集設(shè)備，只要能夠準(zhǔn)確測量跨阻放大器輸出端的電壓值即可。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。