差分放大器和電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種差分放大器和使用該差分放大器的電子 設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前采用的放大器增益調(diào)節(jié)方法普遍基于運(yùn)算放大器的電流負(fù)反饋架構(gòu)。圖1是 現(xiàn)有技術(shù)中基于運(yùn)算放大器的電流負(fù)反饋架構(gòu)，如圖1所示，在該電流負(fù)反饋架構(gòu)下，放大 器的線性度在低頻處可以達(dá)到很高，但是不能實(shí)現(xiàn)增益的連續(xù)調(diào)節(jié)且因?yàn)槭艿竭\(yùn)放帶寬的 限制不能達(dá)到很高的帶寬。
[0003] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中差分放大器的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，采用單晶體管結(jié)構(gòu)的差 分放大器可以實(shí)現(xiàn)增益的連續(xù)調(diào)節(jié)和大的帶寬，但是其線性度會(huì)隨著信號(hào)的增強(qiáng)而迅速變 差。
[0004] 應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的
【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，無論是基于運(yùn)算放大器的電流負(fù)反饋架構(gòu)， 或是基于單晶體管結(jié)構(gòu)的差分放大器結(jié)構(gòu)，都有各自的缺點(diǎn)，無法既實(shí)現(xiàn)增益的連續(xù)調(diào)節(jié)， 又獲得較佳的線性度。
[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N差分放大器和電子設(shè)備，在該差分放大器中，并聯(lián)至少兩個(gè)具有 尾電流源和負(fù)反饋電阻對(duì)的差分放大單元，由此，能夠獲得較佳的線性度，并且，通過調(diào)節(jié) 尾電流源的電流，能夠?qū)崿F(xiàn)放大器增益的連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0007] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種差分放大器，該差分放大器包括：
[0008] 負(fù)載電阻對(duì)，具有相同的第一電阻和第二電阻；以及
[0009] 至少兩個(gè)差分放大單元，每一個(gè)所述差分放大單元的輸出端能夠連接負(fù)載電阻的 一端，且該負(fù)載電阻的另一端與電源連接并且，所述至少兩個(gè)差分放大單元的輸入端連接 在一起；
[0010] 其中，每一個(gè)差分放大單元包括：
[0011] 放大晶體管對(duì)，其能夠連接所述負(fù)載電阻對(duì)，具有第一放大晶體管和第二放大晶 體管，并且，所述第一放大晶體管和所述第二放大晶體管相同；
[0012] 尾電流源，其用于接收所述第一放大晶體管的電流和所述第二放大晶體管的電 流；以及
[0013] 負(fù)反饋電阻對(duì)，包括位于所述第一放大晶體管與所述尾電流源之間的第一負(fù)反饋 電阻，以及位于所述第二放大晶體管與所述尾電流源之間的第二負(fù)反饋電阻，所述第一負(fù) 反饋電阻與所述第二負(fù)反饋電阻的阻值相同。
[0014] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的另一方面，其中，所述差分放大器還包括：
[0015] 電阻調(diào)整單元，其用于調(diào)整所述第一負(fù)反饋電阻和所述第二負(fù)反饋電阻的電阻 值。
[0016] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的另一方面，其中，所述差分放大器還包括：
[0017] 尾電流調(diào)節(jié)單元，其用于調(diào)整每一個(gè)差分放大單元的所述尾電流源中流過的尾電 流的大小。
[0018] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的另一方面，其中，所述放大晶體管是金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS) 晶體管或雙極型晶體管（BJT)。
[0019] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的另一方面，其中，不同的差分放大單元的所述第一負(fù)反饋電 阻的阻值彼此不同。
[0020] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的又一方面，提供一種電子設(shè)備，其具備如上述實(shí)施例中任一 項(xiàng)所述的差分放大器。
[0021] 本申請(qǐng)的有益效果在于：通過調(diào)節(jié)各個(gè)差分放大單元中的尾電流的大小和負(fù)反饋 電阻的阻值，能夠?qū)Ψ糯笃髟鲆鍭v進(jìn)行連續(xù)地調(diào)節(jié)；并且，該負(fù)反饋電阻能夠改善放大器 的線性度。因此，本實(shí)施例的差分放大器既能夠?qū)崿F(xiàn)增益的連續(xù)調(diào)節(jié)，又能夠獲得較佳的線 性度。
[0022] 參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請(qǐng)的特定實(shí)施方式，指明了本申請(qǐng)的原 理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請(qǐng)的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附 權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請(qǐng)的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0023] 針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更 多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特 征。
[0024] 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語"包括/包含"在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0025] 所包括的附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部 分，用于例示本申請(qǐng)的實(shí)施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請(qǐng)的原理。顯而易見地，下 面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng) 造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0026] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中基于運(yùn)算放大器的電流負(fù)反饋架構(gòu)；
[0027] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中差分放大器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0028] 圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例中差分放大器的一個(gè)電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 參照附圖，通過下面的說明書，本申請(qǐng)的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書 和附圖中，具體公開了本申請(qǐng)的特定實(shí)施方式，其表明了其中可以采用本申請(qǐng)的原則的部 分實(shí)施方式，應(yīng)了解的是，本申請(qǐng)不限于所描述的實(shí)施方式，相反，本申請(qǐng)包括落入所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本申請(qǐng)實(shí)施例1提供一種差分放大器。圖3是該差分放大器的一個(gè)電路結(jié)構(gòu)圖， 如圖3所示，該差分放大器包括負(fù)載電阻對(duì)和至少兩個(gè)差分放大單元Al-An。
[0032] 其中，負(fù)載電阻對(duì)，具有相同的第一電阻和第二電阻，均被表示為Rout，連接在輸 出端與電源之間；每一個(gè)差分放大單元（Al，A2,…，An)的輸出端都連接到負(fù)載電阻對(duì)的 一端，且負(fù)載電阻對(duì)的另一端連接到電源，并且，所有差分放大單元（A1，A2,…，An)的輸入 端口連接到一起。
[0033] 在本實(shí)施例中，如圖3所示，以差分放大單元A1為例，每一個(gè)差分放大單元可以包 括：
[0034] 放大晶體管對(duì)，其能夠連接到負(fù)載電阻對(duì)，具有第一放大晶體管Min和第二放大 晶體管Mlp，并且，第一放大晶體管Min和第二放大晶體管Mlp相同，其分別連接到輸入電壓 Vin的正端和負(fù)端；
[0035] 尾電流源，其用于接收該第一放大晶體管Min的電流和該第二放大晶體管Mlp的 電流，該接收的總電流大小等于該尾電流源的電流211 ;
[0036] 負(fù)反饋電阻對(duì)，其具有位于第一放大晶體管Min與尾電流源之間的第一負(fù)反饋電 阻，以及位于第二放大晶體管Mlp與尾電流源之間的第二負(fù)反饋電阻，該第一負(fù)反饋電阻 與該第二負(fù)反饋電阻的阻值相同，因此，在圖3中將該第一負(fù)反饋電阻與該第二負(fù)反饋電 阻都表示為R1。
[0037] 在本實(shí)施例中，當(dāng)每一個(gè)差分放大單元（A1，A2,…，An)的輸出端都連接到負(fù)載電 阻對(duì)的一端，且該負(fù)載電阻對(duì)另一端連接到電源；每一個(gè)差分放大單元的輸入端都連接在 一起，由此，至少兩個(gè)差分放大單元（A1，A2，…，An)并聯(lián)于輸入端與輸出端之間，此時(shí)，該 差分放大器的輸出電壓Vout相對(duì)于輸入電壓Vin的增益可以表不為下式（1)
[0038]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種差分放大器，其特征在于，該差分放大器包括： 負(fù)載電阻對(duì)，具有相同的第一電阻和第二電阻；W及 至少兩個(gè)差分放大單元，每一個(gè)所述差分放大單元的輸出端連接所述負(fù)載電阻對(duì)的一 端，且所述負(fù)載電阻對(duì)的另一端與電源相連并且，所述至少兩個(gè)差分放大單元的輸入端連 接在一起 其中，每一個(gè)差分放大單元包括： 放大晶體管對(duì)，其能夠連接所述負(fù)載電阻對(duì)，具有第一放大晶體管和第二放大晶體管， 并且，所述第一放大晶體管和所述第二放大晶體管相同； 尾電流源，其用于接收所述第一放大晶體管的電流和所述第二放大晶體管的電流；W 及 負(fù)反饋電阻對(duì)，包括位于所述第一放大晶體管與所述尾電流源之間的第一負(fù)反饋電 阻，W及位于所述第二放大晶體管與所述尾電流源之間的第二負(fù)反饋電阻，所述第一負(fù)反 饋電阻與所述第二負(fù)反饋電阻的阻值相同。
2. 如權(quán)利要求1所述的差分放大器，其特征在于，所述差分放大器還包括： 電阻調(diào)整單元，其用于調(diào)整所述第一負(fù)反饋電阻和所述第二負(fù)反饋電阻的電阻值。
3. 如權(quán)利要求1所述的差分放大器，其特征在于，所述差分放大器還包括： 尾電流調(diào)節(jié)單元，其用于調(diào)整每一個(gè)差分放大單元的所述尾電流源中流過的尾電流的 大小。
4. 如權(quán)利要求1所述的差分放大器，其特征在于， 所述放大晶體管是金屬氧化物半導(dǎo)體（M0巧晶體管或雙極型晶體管炬JT)。
5. 如權(quán)利要求1所述的差分放大器，其特征在于， 不同的差分放大單元的所述第一負(fù)反饋電阻的阻值彼此不同。
6. -種電子設(shè)備，其具備如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的差分放大器。
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N差分放大器和電子設(shè)備，該差分放大器包括：負(fù)載電阻對(duì)；至少兩個(gè)差分放大單元，每個(gè)差分放大單元連接所述負(fù)載電阻對(duì)的一端，且所述負(fù)載電阻對(duì)的另一端與電源相連并且，所有差分放大單元的輸入端連接在一起每一個(gè)差分放大單元包括：放大晶體管對(duì)，其能夠連接負(fù)載電阻對(duì)，具有第一放大晶體管和第二放大晶體管，并且，第一放大晶體管和第二放大晶體管相同；尾電流源，其用于接收第一放大晶體管的電流和第二放大晶體管的電流；負(fù)反饋電阻對(duì)，位于第一放大晶體管與尾電流源之間的第一負(fù)反饋電阻，以及位于第二放大晶體管與尾電流源之間的第二負(fù)反饋電阻，且兩個(gè)電阻的阻值相同。根據(jù)本申請(qǐng)，既能連續(xù)調(diào)節(jié)增益，又能改善線性度。
【IPC分類】H03G3-20, H03F1-32, H03F1-34, H03F3-45
【公開號(hào)】CN104617899
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510100449
【發(fā)明人】候興江, 胡江濤, 楊澄思, 朱欣恩, 盧煜旻
【申請(qǐng)人】上海新微技術(shù)研發(fā)中心有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日