專利名稱：低功率可變增益放大器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廣泛用于通信系統(tǒng)中模擬集成電路的可變增益放大器，且更具體而言，涉及一種具有直流(DC)偏壓穩(wěn)定器的低功率可變增益放大器。
背景技術：
可變增益放大器用于通過改變增益值而在輸入信號強度改變時維持輸出 信號強度、或者在輸入信號強度恒定時改變輸出信號強度。
圖1為一電路圖，其圖解說明不具有直流(DC)偏壓穩(wěn)定方案的傳統(tǒng)可變 增益放大器。
參見圖1,不具有DC偏壓調(diào)節(jié)方案的可變增益放大器100包含一可變增益放大單元110、兩個負載電阻器115和116、以及兩個差分輸入信號源Iin+及Iin—。
第一及第二差分輸入信號1111+及Iin-由方程式1及2進行定義。
Iin = Idc +Iac
Iin-=Idc=Iac
參見方程式1及2,第一及第二差分輸入電流信號Iin+及Iin-具有相同的DC 電流Idc,并具有相位差為180°的交流(AC)電流IAC。
第一及第二差分輸入電流信號Lin+及Iin—的AC電流Le流過可變增益放大單元110，并通過作為負載電阻的第一及第二電阻器115及116而變換成電壓，以形成第一及第二差分輸出電壓信號Vout+及V。ut-,其中可變增益放大單元110 包含第一、第二、第三及第四晶體管lll、 ll2、 113及114。
流過第 一及第二晶體管111及112的電流之和與第 一差分輸入電流信號I in+
的電流相同。類似地，流過第三及第四晶體管113及114的電流之和與第二差
分輸入電流信號I in-的電流相同。
用于控制輸出增益的第一及第二增益控制信號V。p及Vcn的電壓電平?jīng)Q定流
過第一至第四晶體管111至114的電流。此處，流過第一晶體管111的第一差
分輸出電流信號1。ut+的電流決定第一差分輸出電壓信號V。ut+的電壓電平，而流
過第四金屬氧化物半導體(M0S)晶體管的第二差分輸出電流信號1。ut-的電流決
定第二差分輸出電壓信號V。ut-的電壓電平。
可變增益放大器110的增益k被定義為第一差分輸入電流信號Iin+的電流 值與第一差分輸出電流信號1。ut +的電流值之比，或者第二差分輸入電流信號 的電流值與第二差分輸出電流信號1。ut-的電流值之比。因此，當流經(jīng)第一及第
四晶體管111及114的電流增大時，增益會增大，此意味著第一增益控制信號
V。p的電壓電平須高于第二增益控制信號L的電壓電平。
第一及第二差分輸出電流信號I贈+及1。ut-由方程式3及4表示如下。 [方程式3]Iout+=kIin+=k(Idc+Iac)Iout-=kIin-=k(Idc-Iac)
圖1所示的傳統(tǒng)可變增益放大器的問題在于，因通過控制第一及第二增益
控制信號V。p及V。n的電壓電平而改變增益，故流經(jīng)第一及第二電阻器115及116 的DC電流會發(fā)生改變。因此，第一及第二電阻器115及116兩端的DC電壓降 會發(fā)生改變，且從可變增益放大器輸出的這兩個差分輸出電壓信號Vout+及V。ut-的參考電壓電平會發(fā)生改變。
為解決該問題，使用兩個電容器117及118,以僅傳送AC信號。然而，另一問題在于，這些電容器會阻斷低頻差分輸出電壓信號Vout+及Vout-,致使其無法傳送至下一功能塊。
為解決該問題，人們提出一種使用DC偏壓穩(wěn)定方案的可變增益放大器。
圖2為一電路圖，其圖解說明具有DC偏壓穩(wěn)定方案的傳統(tǒng)可變增益放大器。
參見圖2,具有DC偏壓穩(wěn)定方案的可變增益放大器200包含與第一可變增 益放大單元210具有相同結構的第二可變增益放大單元220。第二可變增益放 大器220與兩個輔助電流源250及260相連。一 DC電流流過增加的兩個輔助 電流源250及260，其中該DC電流具有與第一可變增益放大器210的第一及第二差分輸入電流信號I in+及I in-相同的值。然而，AC電流并不自此流過。
第二可變增益放大器220包含四個晶體管221、 222、 223及224。這四個 晶體管221、 222、 22 3及224和第一及第二增益控制信號Vcp及Vcc之間的連接 關系與第一可變增益放大器210中這些元件之間的連接關系相反。
在其中這兩個可變增益放大器210及220與這兩個增益控制信號Vcp及Vcn 交叉并相連的結構中，當?shù)谝辉鲆婵刂菩盘朧ep的電壓升高時，經(jīng)第一及第二電 阻器215及216流至第一晶體管211的DC電流及AC電流便會增大。然而，流 至第八晶體管224的DC電流及AC電流卻減小。此處，僅有DC電流流經(jīng)第二 輔助電流源250，因而僅有DC電流流經(jīng)第八晶體管224,且第一差分輸出電流 信號I』AC電流不受影響。
相反，當?shù)谝辉鲆婵刂菩盘朧ep的電壓降低時，自第一源電壓Vdd經(jīng)由第一及第二電阻器215及216流至第一晶體管211的DC電流及AC電流會減小。然 而，流經(jīng)第八晶體管224的DC電流及AC電流卻增大。
如上所述，無論第一增益控制信號V。p的電壓如何，均有恒定的DC電流流 經(jīng)第一及第二電阻器215及216，因而輸出節(jié)點V贈+及V。ut—維持恒定的DC電壓。
然而，圖2所示具有DC偏壓穩(wěn)定方案的傳統(tǒng)可變增益放大器200所需的 電流為圖1所示傳統(tǒng)可變增益放大器100的兩倍，因而所需功率消耗相對高。 因此，上述方案無法應用于低功率裝置。
本發(fā)明提供一種能夠在增益變化過程中穩(wěn)定直流(DC)偏壓的低功率可變 增益放大器。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種低功率可變增益放大器，其包含負載 塊，第一及第二負載電流自第一源電壓流經(jīng)所述負載塊；第一差分輸入信號源， 包含連接至第二源電壓的端子及連接至可變增益放大塊的另一端子，并吸收對 應于第一差分輸入電流信號值的電流；第二差分輸入信號源，包含連接至所述 第二源電壓的端子及連接至可變增益放大塊的另一端子，并吸收對應于第二差
分輸入電流信號值的電流；可變增益放大塊，其因應第一及第二增益控制信號 以及第一及第二差分輸入電流信號而吸收第一及第二差分輸出電流信號以及 第一及第二相消性補償電流信號，其中第一及第二差分輸出電流信號分別是第 一及第二負載電流的分支電流；以及DC偏壓穩(wěn)定器，其處理第一及第二相消 性補償電流信號以及第一及第二偏流，以使第一及第二負載電流包含固定的DC 電流分量，所述第一及第二偏流分別是第一及第二負載電流的分支電流。其中 吸收至第一及第二差分輸入信號源的電流包含DC電流分量及AC電流分量，第 一與第二差分輸入信號源的DC電流分量具有相同的值，且其AC電流分量具有 180°的相位差。


通過參照附圖對本發(fā)明的實例性實施例進行詳細說明，本發(fā)明的上述及其他特 征及優(yōu)點將變得更加一 目了然，附圖中
圖l為一電路圖，其圖解說明不具有直流(DC)偏壓穩(wěn)定方案的傳統(tǒng)可變增益 放大器；
圖2為一電路圖，其圖解說明具有DC偏壓穩(wěn)定方案的傳統(tǒng)可變增益放大器；
圖3為一電路圖，其圖解說明根據(jù)本發(fā)明一實施例的低功率可變增益放大器；
圖4為一圖解說明根據(jù)本發(fā)明一實施例包含于低功率可變增益放大器中的DC偏 壓穩(wěn)定器的圖式；
圖5為一圖解說明根據(jù)本發(fā)明另 一實施例包含于低功率可變增益放大器中的DC 偏壓穩(wěn)定器的圖式；以及
圖6為一圖解說明根據(jù)本發(fā)明另 一實施例包含于低功率可變增益放大器中的DC 偏壓穩(wěn)定器的圖式。
主要元件標記說明
100:可變增益放大器 110:可變增益放大單元
111:第一晶體管 112: 第二晶體管
113:第三晶體管 114: 第四晶體管
115:第一電阻器 116: 第二電阻器
117: 電容器 118: 電容器
200:可變增益放大器 210: 第一可變增益放大單元
211:第一晶體管 215:第一電阻器 216:第二電阻器 220:第二可變增益放大單元
221:晶體管 222:晶體管
223:晶體管 224:晶體管
250:輔助電流源 260:輔助電流源
300:低功率可變增益放大器 310:可變增益放大塊
311:功能塊 312:功能塊
313:功能塊314:功能塊
320:直流(DC)偏壓穩(wěn)定器 330:負載塊
340:第一差分輸入信號源 350:第二差分輸入信號源
410:第一偏壓電阻器 420:第二偏壓電阻器
510:第一雙極晶體管 520:第二雙極晶體管
530:偏壓產(chǎn)生器 610:第一MOS晶體管
620:第二M0S晶體管 630:偏壓產(chǎn)生器
Rl:電阻器 R2:電阻器
具體實施例方式
下文將參照附圖詳細說明本發(fā)明的實例性實施例。在本說明中，可不再對 眾所周知的功能及結構進行詳細說明，以避免妨礙對本發(fā)明的理解。
圖3為一電路圖，其圖解說明根據(jù)本發(fā)明一實施例的低功率可變增益放大器。
參見圖3，根據(jù)本發(fā)明該實施例的低功率可變增益放大器300包含可變增益放大 塊310、直流(DC)偏壓穩(wěn)定器320、負載塊330、第一差分輸入信號源340、及第二 差分輸入信號源350。
可變增益放大塊310因應第 一及第二增益控制信號Vcp及Vcn以及第 一及第二差分
輸入電流信號I in+及I in-而吸收第 一及第二差分輸出電流信號Iout+及Iout-,以及第 一及第 二相消性補償電流信號Ires+ ,及Ires-,其中第 一及第二差分輸出電流信號1out+及Iout-分別 是第一及第二負載電流I load+及Ioad-的分支電流。
DC偏壓穩(wěn)定器32 O處理第 一及第二相消性補償電流信號Ires+及Ires以及第 一及第 二偏流IDCI及IDCI-，以使第一及第二負載電流Ioad+及Iload-僅包含固定的DC電流分量，
其中所述第一及第二偏流Idci+及Idci,分別是第一及第二負載電流Iload+及Load-的分支 電流。
負載塊330使用自第 一源電壓VJ危經(jīng)負載塊330的第 一及第二負載電流Iload+及
Iload-而產(chǎn)生第 一及第二差分輸出電壓Vout+及Vout-。
第 一差分輸入信號源340自可變增益放大塊310吸收對應于第 一差分輸入電流 信號Iin+的值的電流。第二差分輸入信號源350則自可變增益放大塊310吸收對應于 第二差分輸入電流信號lin-的值的電流。
此處，吸收至第一及第二差分輸入信號源340及350的電流包含DC電流分量及AC 電流分量。這些DC電流分量的幅值相同，且AC電流分量的幅值也相同。然而，這些 AC電流分量的相位相差18 0° 。
此處，可使用兩個電阻器R1及R2構建負載塊330。此外，可使用如圖l中所示的 四個雙極晶體管或金屬氧化物半導體(MOS)晶體管，構建包含于可變增益放大塊 310中的四個功能塊311、 312、 313及314。
下面將說明根據(jù)本發(fā)明的低功率可變增益放大器300的運行。
首先，對圖3中所示各電流之間的關系進行說明。
流經(jīng)負載塊3 0 0的第 一 負載電流Iohd+分成流至可變增益放大塊310的第 一 差分 輸出電流信號Iout+及流至DC偏壓穩(wěn)定器320的第一偏流IDC1+。類似地，流經(jīng)負載塊300 的第二負載電流I load-分成流至可變增益放大塊310的第二差分輸出電流信號I。ut—及 流至DC偏壓穩(wěn)定器32 0的第二偏流IDC1-。
參見圖3，第 一差分輸出電流信號I。ut +的電流與第 一相消性補償電流信號Ires+的 電流之和與第一差分輸入電流信號Iin+的電流相同。類似地，第二差分輸出電流信 號Iout-的電流與第二相消性補償電流信號Ires-的電流之和與第二差分輸入電流信號Iin-的電流相同。
第 一及第二差分輸入電流信號Iin+及Iin—以及第 一及第二差分輸出電流信號I。ut +及l(fā)。ut-定義于前面的方程式l至4中，且在下文中將使用與所定義方程式1至4相同的含義。
根據(jù)第一及第二增益控制信號V。p及V。n的狀態(tài)，確定第一差分輸出電流信號Iout+及第一相消性補償電流信號Ires+的電流。類似地，確定第二差分輸出電流信號Iout-及第二相消性補償電流信號Ires電流。
如上文所述，由于第一差分輸出電流信號I。ut+的電流與第一相消性補償電流信
號Im+的電流之和與第 一差分輸入電流信號I in+的總電流相同，因而當?shù)?一差分輸出 電流信號I。utt的電流增大時，第一相消性補償電流信號I-的電流會減小。相反，當 第一差分輸出電流信號I。ut+的電流減小時，第一相消性補償電流信號I，的電流會增 大。第二差分輸出電流信號1。ut-與第二相消性補償電流信號的關系類似于上文所述。
可使用方程式l至4中的關系以及上文說明，由方程式5及6定義第 一及第二相消 性補償電流信號Ires+及I res-。 <formula>complex formula see original document page 13</formula>
<formula>complex formula see original document page 13</formula>
可變增益放大塊310與DC偏壓穩(wěn)定器320可設計成使輸入至DC偏壓穩(wěn)定器320的 兩個偏流I I,及Ii具有相同的值。在實際構建圖4至6中所示的DC偏壓穩(wěn)定器320 時，將考慮根據(jù)本發(fā)明所作的上述假定，且在下文中將對其進行說明。這兩個偏流 Uu及Im與第 一及第二相消性補償電流信號I，及I,之間的關系由方程式7表示。<formula>complex formula see original document page 13</formula>
因這兩個偏流I。u+及I,具有相同的值，故在下文中，將這兩個偏流I,及IDC1-
表示為Idu。方程式5至7中所表示的輸入至DC偏壓穩(wěn)定器32 0的偏流Iw可由方程式8 表示。<formula>complex formula see original document page 13</formula>
參見方程式8 ,在偏流Idu中，偏流Imn的第 一及第二相消性補償電流信號I，及Ires-中所包含的AC分量相互抵消，因而僅存在DC分量。
使用方程式3、 4及8，將流經(jīng)負載塊330的這兩個負載電流Iloda+及Iload-、偏流IDCI、以及這兩個差分輸出電流信號Iout+及Iout-之間的關系表示為方程式9及10。
Iload = Iout+ +Idci = Idc + kIAC
Iload- = Iout- +Idci = Idc - kIac
如方程式9及1 O所示，流經(jīng)負載塊330的這兩個負載電流Iload+及Iload-的AC電流分量受控于增益值k,而增益值k是隨第一及第二增益控制信號Vcp及Vcn的電壓電平而改變。然而，無論增益值k如何隨第一及第二增益控制信號Vcp及Vcn改變，DC電流均恒定不變。
如上文所述，縱使第一及第二增益控制信號Vcp及Vcn的電壓電平改變，根據(jù)本發(fā)明該實施例的DC偏壓穩(wěn)定器32O仍可使自負載塊330輸出的兩個負載電流Iload+及Ioad-的DC電流分量維持恒定值。
下面，另一目的是構建能滿足方程式5至7中所示電特性的DC偏壓穩(wěn)定器320。
圖4為一圖解說明根據(jù)本發(fā)明一實施例包含于低功率可變增益放大器中的DC偏 壓穩(wěn)定器的圖式。
參見圖4, DC偏壓穩(wěn)定器32 0包含第 一及第二偏壓電阻器410及420。
第一偏壓電阻器410包含端子out+及另一端子in+,其中端子out+連接至一第一 偏流Ldci+從中流過的節(jié)點，而另 一端子in+連接至一第一相消性補償電流信號Ires+從中流過的節(jié)點。第二偏壓電阻器420包含端子out-及另一端子in-，其中端子out-連接至一第二偏流Ires-從中流過的節(jié)點，而另一端子in-連接至一第二相消性補償電 流信號Ires-從中流過的節(jié)點。第一相消性補償電流信號中流過的節(jié)點in+與第 二相消性4卜償電流信號Ires-從中流過的節(jié)點i n-相互連接。
當將兩個偏壓電阻器410及420設計成具有相同的電阻值并將包含于可變增益放大塊310中的兩個功能塊311及314設計成具有相同的電特性時，第 一及第二偏流 Idci+及Idci-具有相同的值。此外，由于第 一相消性補償電流信號Ires+從中流過的節(jié)點
與第二相消性補償電流信號Ires-從中流過的節(jié)點相互連接，因而相位差為180。并包 含于第 一及第二偏流Idci+及Idci-中、以便通過第 一及第二相消性補償電流信號Ires+及 Ires-傳輸?shù)腁C信號會相互抵消，而DC信號則彼此相加。
相加后的DC信號由第 一及第二偏壓電阻器410及42 O分成兩半，以使方程式8中 所表示的偏流信號Idci分別流經(jīng)第一及第二相消性補償電流信號Ires+及Ires-。參見方 程式8，偏流信號lDcn包含隨增益k而改變的負DC分量，同時參見圖3，第一差分輸出 電流信號I。ut+包含隨增益k而改變的正DC分量。參見圖9，因第一負載電流Iload+是偏 流信號Idci與第一差分輸出電流信號Iout+之和，故隨增益k而改變的負DC分量與隨增 益k而改變的正DC分量相互抵消。
因此，自負載塊330輸出的第一及第二負載電流I1。ad+及I1。ad—便可僅具有不受增益
k影響的固定的DC電流分量。
圖5為一圖解說明根據(jù)本發(fā)明另 一實施例包含于低功率可變增益放大器中的DC 偏壓穩(wěn)定器的圖式。
參見圖5 ， DC偏壓穩(wěn)定器32 G包含第 一及第二雙極晶體管51 G及52 0。
第一雙極晶體管510包含端子out+、另一端子in+以及基極端子，其中端子out+ 連接至一第一偏流信號lDc1+從中流過的節(jié)點，另一端子in+連接至一第一相消性補償 電流信號Ires+,從中流過的節(jié)點，而基極端子則被施加第 一偏壓Vbi as 1 。第二雙極晶 體管520包含端子out-、另一端子in-以及基極端子，其中端子out-連接至一第二偏
流信號Idci-中流過的節(jié)點，另 一端子i n-連接至一 第二相消性補償電流信號I res-從
中流過的節(jié)點，而基極端子則被施加第 一偏壓Vbias 1 。第 一相消性補償電流信號Ires+
從中流過的節(jié)點i n+與第二相消性補償電流信號Ires-從中流過的節(jié)點i n-相互連接。
當將第一及第二雙極晶體管510及520設計成具有相同的電特性并將包含于可 變增益放大塊310中的兩個功能塊311及314設計成具有相同的電特性時，第 一及第
二偏流I dci+及I dci-具有相同的值。
因第 一相消性補償電流信號U人中流過的節(jié)點in+與第二相消性補償電流信 號I,從中流過的節(jié)點in-相互連接，故相位差為180°并包含于第一及第二偏流I, 及I叭中、以便通過第一及第二相消性補償電流信號I，及I^-傳輸?shù)腁C信號會相互 抵消，而DC信號則彼此相加。
相加后的DC信號由第 一及第二雙極晶體管510及52 O分成兩半，以使方程式8中 所表示的偏流信號1。u分別流經(jīng)第 一及第二相消性補償電流信號I，及Im-。
使用圖5所示雙極晶體管所構建的DC偏壓穩(wěn)定器320可具有與參照圖4所述的DC 偏壓穩(wěn)定器相同的優(yōu)點自負載塊3 30輸出的第 一及第二負載電流I ,。ad+及I H-可僅包 含不受增益k影響的固定的DC電流分量。
DC偏壓穩(wěn)定器320可進一步包含偏壓產(chǎn)生器530，以用于提供第一偏壓Vbiasl。
圖6為一圖解說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例包含于低功率可變增益放大器中的DC 偏壓穩(wěn)定器的圖式。
參見圖6, DC偏壓穩(wěn)定器320包含第 一及第二MOS晶體管610及620。
MOS晶體管610包含端子out+、另一端子in+以及門極端子，其中端子out+連接 至一第一偏流信號Idu+從中流過的節(jié)點，另 一端子in+連接至一第一相消性補償電流 信號I斷從中流過的節(jié)點，而門極端子則被施加第二偏壓Vbias2。第二MOS晶體管620 包含端子out-、另一端子in-以及門極端子，其中端子out-連接至一第二偏流信號 I,從中流過的節(jié)點，另 一端子in-連接至一第二相消性補償電流信號I,從中流過 的節(jié)點，而門極端子則被施加第二偏壓Vbias2。第一相消性補償電流信號I^+從中 流過的節(jié)點in+與第二相消性補償電流信號I歐從中流過的節(jié)點in-相互連接。
當將第一及第二MOS晶體管610及620設計成具有相同的電特性并將包含于可變增益放大塊310中的兩個功能塊311及314設計成具有相同的電特性時，第 一及第二
偏流I隱+及Iixu-具有相同的值。
因第 一相消性補償電流信號I，從中流過的節(jié)點與第二相消性補償電流信號 I_從中流過的節(jié)點相互連接，故相位差為18 0°并包含于第 一及第二偏流I,及Imn-
中、以便通過第一及第二相消性補償電流信號I^及U專輸?shù)腁C信號會相互抵消，
而DC信號則彼此相加。
相加后的DC信號由第 一及第二M0S晶體管610及62 O分成兩半，以使方程式8中所
表示的偏流信號IDCI分別流經(jīng)第 一及第二相消性補償電流信號Ires+及Ires-,。
使用圖6所示MOS晶體管所構建的DC偏壓穩(wěn)定器32O可具有與參照圖4及5所述的 DC偏壓穩(wěn)定器相同的優(yōu)點自負載塊330輸出的第 一及第二負載電流I load+及Iload-可僅 包含不受增益k影響的固定的DC電流分量。
DC偏壓穩(wěn)定器32 O可進一步包含偏壓產(chǎn)生器6 30,以用于提供第二偏壓Vbias2 。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的低功率可變增益放大器包含DC偏壓穩(wěn) 定器，用于處理具有相同大小的DC電流及相位差為180°的AC電流的差分輸入 信號，以使差分輸入信號的AC分量相抵消并為輸出端子提供DC電流，從而無 論放大器的增益如何，均使流經(jīng)負載塊的DC電流維持恒定值。因此，該可變 增益放大器具有使DC偏壓穩(wěn)定且所消耗電流不增大的優(yōu)點。
盡管上文是參照本發(fā)明的實例性實施例具體顯示及說明本發(fā)明，然而，可 在形式及細節(jié)上對其作出各種改動，此并不背離由隨附權利要求書所界定的本 發(fā)明的精神及范圍。
權利要求
1.一種低功率可變增益放大器，其包含負載塊，第一及第二負載電流自第一源電壓流經(jīng)所述負載塊；第一差分輸入信號源，其包含連接至第二源電壓的端子及連接至可變增益放大塊的另一端子，并吸收對應于第一差分輸入電流信號的值的電流；第二差分輸入信號源，其包含連接至所述第二源電壓的端子及連接至所述可變增益放大塊的另一端子，并吸收對應于第二差分輸入電流信號的值的電流，所述可變增益放大塊，其因應第一及第二增益控制信號以及所述第一及第二差分輸入電流信號而吸收第一及第二差分輸出電流信號以及第一及第二相消性補償電流信號，其中所述第一及第二差分輸出電流信號分別是所述第一及第二負載電流的分支電流；以及直流偏壓穩(wěn)定器，其處理所述第一及第二相消性補償電流信號以及第一及第二偏流，以使所述第一及第二負載電流包含固定的直流電流分量，其中所述第一及第二偏流分別是所述第一及第二負載電流的分支電流，其中被吸收至所述第一及第二差分輸入信號源的所述電流包含直流電流分量及交流電流分量，所述第一與第二差分輸入信號源的所述直流電流分量具有相同的值，且其所述交流電流分量具有180°的相位差。
2. 如權利要求1所述的低功率可變增益放大器，其中所述可變增益放大 塊包含第一雙極晶體管，其包含用于吸收所述第一差分輸出電流信號的端子、另 一端子、以及基極端子，其中所述另一端子連接至所述第一差分輸入信號源的 所述另一端子，且所述基極端子被施加所述第一增益控制信號；第二雙極晶體管，其包含用于吸收所述第 一相消性補償電流信號的端子、 另一端子、以及基極端子，其中所述另一端子連接至所述第一差分輸入信號源 的所述另一端子，且所述基極端子被施加所述第二增益控制信號；第三雙極晶體管，其包含用于吸收所述第 一相消性補償電流信號的端子、 另一端子、以及基極端子，其中所述另一端子連接至所述第二差分輸入信號源 的所述另一端子，且所述基極端子被施加所述第二增益控制信號；以及第四雙極晶體管，其包含用于吸收所述第二差分輸出電流信號的端子、另 一端子、以及基極端子，其中所述另一端子連接至所述第二差分輸入信號源的 所述另一端子，且所述基極端子被施加所述第一增益控制信號。
3. 如權利要求1所述的低功率可變增益放大器，其中所述可變增益放大 塊包含第一金屬氧化物半導體晶體管，其包含用于吸收所述第一差分輸出電流信 號的端子、另一端子、以及門極端子，其中所述另一端子連接至所述第一差分 輸入信號源的所述另一端子，且所述門極端子被施加所述第一增益控制信號；第二金屬氧化物半導體晶體管，其包含用于吸收所述第 一相消性補償電流 信號的端子、另一端子、以及門極端子，其中所述另一端子連接至所述第一差 分輸入信號源的所述另一端子，且所述門極端子被施加所述第二增益控制信 號；第三金屬氧化物半導體晶體管，其包含用于吸收所述第一相消性補償電流 信號的端子、另一端子、以及門極端子，其中所述另一端子連接至所述第二差 分輸入信號源的所述另一端子，且所述門極端子被施加所述第二增益控制信 號；以及第四金屬氧化物半導體晶體管，其包含用于吸收所述第二差分輸出電流信 號的端子、另一端子、以及門極端子，其中所述另一端子連接至所述第二差分 輸入信號源的所述另一端子，且所述門極端子被施加所述第一增益控制信號。
4. 如權利要求1所述的低功率可變增益放大器，其中所述直流偏壓穩(wěn)定 器包含第一偏壓電阻器，其包含一端子以及另一端子，所述端子連接至所述第一偏流所流經(jīng)的節(jié)點，且所述第一相消性補償電流信號流經(jīng)所述另一端子；以及第二偏壓電阻器，其包含一端子以及另一端子，所述端子連接至所述第二 偏流所流經(jīng)的節(jié)點，且所述第二相消性補償電流信號流經(jīng)所述另 一端子；其中所述第 一相消性補償電流信號所流經(jīng)的所述節(jié)點與所述第二相消性 補償電流信號所流經(jīng)的所述節(jié)點相互連接。
5. 如權利要求1所述的低功率可變增益放大器，其中所述直流偏壓穩(wěn)定 器包含第一偏壓雙極晶體管，其包含一端子、另一端子、以及基極端子，所述端 子連接至所述第一偏流所流經(jīng)的節(jié)點，所述第一相消性補償電流信號流經(jīng)所述 另一端子，且所述基極端子被施加偏壓；以及第二偏壓雙極晶體管，其包含一端子、另一端子、以及基極端子，所述端 子連接至所述第二偏流所流經(jīng)的節(jié)點，所述第二相消性補償電流信號流經(jīng)所述 另一端子，且所述基極端子被施加偏壓，以及其中所述第 一相消性補償電流信號所流經(jīng)的所述節(jié)點與所述第二相消性 補償電流信號所流經(jīng)的所述節(jié)點相互連接。
6. 如權利要求5所述的低功率可變增益放大器，其中所述直流偏壓穩(wěn)定 器進一步包含用于產(chǎn)生所述偏壓的偏壓產(chǎn)生器。
7. 如權利要求1所述的低功率可變增益放大器，其中所述直流偏壓穩(wěn)定 器包含第一偏壓金屬氧化物半導體晶體管，其包含一端子、另一端子、以及門極 端子，其中所述端子連接至所述第一偏流所流經(jīng)的節(jié)點，所述另一端子連接至 所述第一相消性補償電流信號所流經(jīng)的節(jié)點，且所述門極端子被施加偏壓；以 及第二偏壓金屬氧化物半導體晶體管，其包含一端子、另一端子、以及門極端子，其中所述端子連接至所述第二偏流所流經(jīng)的節(jié)點，所述另一端子連接至所述第二相消性補償電流信號所流經(jīng)的節(jié)點，且所述門極端子被施加偏壓；其中所述第 一相消性補償電流信號所流經(jīng)的所述節(jié)點與所述第二相消性 補償電流信號所流經(jīng)的所述節(jié)點相互連接。
8.如權利要求7所述的低功率可變增益放大器，其中所述直流偏壓穩(wěn)定 器進一步包含用于產(chǎn)生所述偏壓的偏壓產(chǎn)生器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有直流(DC)偏壓穩(wěn)定器的低功率可變增益放大器。該低功率可變增益放大器包含負載塊，第一及第二負載電流自第一源電壓流經(jīng)該負載塊；第一差分輸入信號源，其包含連接至第二源電壓的端子及連接至可變增益放大塊的另一端子，并吸收對應于第一差分輸入電流信號值的電流；第二差分輸入信號源，其包含連接至該第二源電壓的端子及連接至可變增益放大塊的另一端子，并吸收對應于第二差分輸入電流信號值的電流；可變增益放大塊，其因應第一及第二增益控制信號以及第一及第二差分輸入電流信號而吸收第一及第二差分輸出電流信號以及第一及第二相消性補償電流信號，其中第一及第二差分輸出電流信號分別是第一及第二負載電流的分支電流；以及DC偏壓穩(wěn)定器，其處理第一及第二相消性補償電流信號以及第一及第二偏流，以使第一及第二負載電流包含固定的DC電流分量，其中所述第一及第二偏流分別是第一及第二負載電流的分支電流，其中吸收至第一及第二差分輸入信號源的電流包含DC電流分量及AC電流分量，第一與第二差分輸入信號源的DC電流分量具有相同的值，且其AC電流分量具有180°的相位差。
文檔編號H03G1/04GK101202537SQ20071019383
公開日2008年6月18日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權日2006年11月24日
發(fā)明者白承昊, 黃明運 申請人:慧國(上海)軟件科技有限公司;慧榮科技股份有限公司