一種寬帶放大電路制造技術

本發明專利技術涉及光電子集成電路技術，具體涉及一種寬帶放大電路。本發明專利技術的寬帶跨阻放大電路包括第一跨阻放大器、第一跨導放大器、第二跨導放大器、電流鏡和第二跨阻放大器，其中，所述第一跨導放大器的輸入連接第一跨阻放大器的輸出，其輸出連接電流鏡的輸入；所述第二跨導放大器是第一跨導放大器的鏡像電路，其輸入連接第一跨阻放大器的輸入，其輸出連接第二跨阻放大器的第一輸入端；所述電流鏡的輸出連接第二跨阻放大器的第二輸入端。本發明專利技術的有益效果為，采用增益較小的跨阻放大器作為電路輸入級，采用電流鏡來實現電流增益，在提高電路帶寬的同時可以提高電路的增益，使跨阻放大電路同時滿足寬帶和高增益的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于光電子集成電路
，具體的說涉及一種寬帶放大電路。
技術介紹
光通信系統作為現代通信系統的基礎，在現代社會中起非常重要的作用。在光通 信系統中，前置放大器是光接收機的關鍵部分，其作用是將光電二極管輸出的微弱電流脈 沖信號轉換成一定的電壓脈沖信號。要改善由于光接收機的性能，就必須提高前置放大器 的性能，這要求前置放大器一方面具有較高的增益，以避免由于后接的主放大器噪聲影響 而引起的信噪比的下降；另一方面，在現有工藝下具有盡可能寬的帶寬，以滿足系統高速率 的要求。 前置放大器通常選用跨阻放大器的形式，其基本結構如圖1所示。該放大器的增 益為其-3dB帶寬為： (其中，CT=CpD+Ci，RF<<ARi，CPD是光電二極管的寄生電容，C1是基本放大器的 輸入電容，民是基本放大器的輸入電阻，RF是反饋電阻，是基本放大器的中頻電壓增益），可 以知道：反饋電阻越小，跨阻放大器的頻帶越寬；CT越小，跨阻放大器的頻帶越寬；反饋電 阻越大，跨阻放大器的增益越大。集成光電二極管的寄生電容cPD是確定的，并且一般比較 大，故電路增益和寬帶主要由決定，二者是兩個相互矛盾的要求。 為了提高跨阻放大器的增益，在跨阻放大器后接一個電壓放大器，如圖2所示。這 種使用電壓模增益級的電路結構在帶寬和增益的折衷方面仍然受限，當電壓放大倍數比較 大時，放大器的主極點位置前移，導致帶寬下降，不能進一步同時優化電路的帶寬和增益。
技術實現思路
本專利技術所要解決的，就是針對上述的跨阻放大器存在的帶寬和增益制約問題，提 出一種使用電流模增益級并能同時滿足寬帶和高增益的跨阻放大電路。 為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案： -種寬帶放大電路，其特征在于，包括第一跨阻放大器、第一跨導放大器、第二跨 導放大器、電流鏡和第二跨阻放大器，其中，所述第一跨阻放大器的輸入端是寬帶放大電路 的輸入端，第二跨阻放大器的輸出端是寬帶跨阻放大電路的輸出端；所述第一跨導放大器 的輸入端連接第一跨阻放大器的輸出端，其輸出端連接電流鏡的輸入端；所述第二跨導放 大器是第一跨導放大器的鏡像電路，其輸入端連接第一跨阻放大器的輸入端，其輸出端連 接第二跨阻放大器的第一輸入端；所述電流鏡的輸出連接第二跨阻放大器的第二輸入端； 所述第一跨阻放大器包括第一NM0S管麗1、第一PM0S管MP1和第一電阻R1 ;其中， 第一NM0S管麗1的柵極與第一PM0S管MP1的柵極和第一電阻R1的一端連接，該連接點為 第一跨阻放大器的輸入端；第一電阻R1的另一端與第一NM0S管MN1的漏極和第一PM0S管 MP1的漏極連接，該連接點為第一跨阻放大器的輸出端；第一NMOS管的麗1源極接地；第一PM0S管MP1的源極連接電源； 所述第一跨導放大器包括第二NM0S管麗2、第二PM0S管MP2、第三PM0S管MP3、第 四PM0S管MP4、第二電阻R2 ;其中，第二NM0S管麗2的柵極作為第一跨導放大器的輸入端 與第一NM0S管麗1的漏極連接，其漏極與第二PM0S管MP2的漏極和第四PM0S管MP4的柵 極連接；第二PM0S管MP2的柵極與第三PM0S管MP3的柵極、第四PM0S管MP4的源極以及 第二電阻R2的一端連接；第三PM0S管MP3的漏極作為第一跨導放大器的輸出端；第二NM0S 管MN2的源極和第四PM0S管MP4的漏極接地；第二PM0S管MP2的源極和第三PM0S管MP3 的源極以及第二電阻R2的另一端連接電源； 所述第二跨導放大器包括第三NM0S管麗3、第五PM0S管MP5、第六PM0S管MP6、 第七PM0S管MP7和第三電阻R3 ;其中，第三NM0S管麗3的柵極作為第二跨導放大器的輸 入端與第一NM0S管MN1的柵極連接，其漏極與第五PM0S管MP5的漏極和第七PM0S管MP7 的柵極連接；第五PM0S管MP5的柵極與第六PM0S管MP6的柵極、第七PM0S管MP7的源極 以及第三電阻R3的一端連接；第六PM0S管MP6的漏極作為第二跨導放大器的輸出端；第三 NM0S管麗3的源極和第七PM0S管MP7的漏極接地；第五PM0S管MP5的源極和第六PM0S管 MP6的源極以及第三電阻R3的另一端連接電源； 所述電流鏡包括第四NM0S管MN4和第五NM0S管MN5 ;其中，第四NM0S管MN4的 漏極作為電流鏡的輸入端與第三PM0S管MP3的漏極和連接，其柵極和漏極與第五NM0S管 MN5的柵極連接；第五NM0S管MN5的漏極作為電流鏡的輸出端；第四NM0S管MN4的源極和 第五NM0S管MN5的源極接地； 所述第二跨阻放大器包括第八PM0S管MP8、第六NM0S管MN6、第一二極管D1、第 二二極管D2和第四電阻R4 ;其中，第八PM0S管MP8的柵極作為第二跨阻放大器的第一輸入 端，連接第六PM0S管MP6的漏極和第一二極管D1的正極；第六NM0S管MN6的柵極作為第 二跨阻放大器的第二輸入端，連接第五NM0S管MN5的漏極和第二二極管D2的負極；第一二 極管D1的負極連接第二二極管D2的正極和第四電阻R4的一端；第四電阻R4的另一端連 接第八PM0S管MP8的漏極和第六NM0S管MN6的漏極，并作為第二跨阻放大器的輸出；第六 NM0S管MN6的源極接地；第八PM0S管MP8的源極接電源。 本專利技術的有益效果為，用增益較小的跨阻放大器作為電路輸入級，采用電流鏡來 實現電流增益，在提高電路帶寬的同時可以提高電路的增益，使跨阻放大電路同時滿足寬 帶和高增益的要求。【附圖說明】 圖1是基本跨阻放大器邏輯結構示意圖； 圖2是高增益跨阻放大器邏輯結構示意圖； 圖3是本專利技術的寬帶跨阻放大電路邏輯結構示意圖； 圖4是本專利技術的寬帶跨阻放大電路結構示意圖。【具體實施方式】 下面結合附圖和實施例，詳細描述本專利技術的技術方案： 如圖3所示，為本專利技術的寬帶跨阻放大電路邏輯結構示意圖，包括第一跨阻放大 器、第一跨導放大器、鏡像的第二跨導放大器、電流鏡和第二跨阻放大器。其中，第一跨阻放 大器的跨阻增益較小，以保證較寬的帶寬，其開環電壓增益為，反饋電阻為&。第一跨導 放大器及鏡像的第二跨導放大器由V-I轉換電路和電流鏡實現，其中，電流鏡提供較大的 增益。跨導放大器的跨導為，其中V-I轉換電路的跨導為gni，電流鏡放大倍數為B。第二跨 阻放大器的跨阻增益也較小，同樣以保證較寬的帶寬，其開環電壓增益為_A2，反饋電阻為 R2〇 如圖4所示，為本專利技術的具體的電路圖，包括第一跨阻放大器、第一跨導放大器、 第二跨導放大器、電流鏡和第二跨阻放大器，其中，所述第一跨阻放大器的輸入端是寬帶放 大電路的輸入端，第二跨阻放大器的輸出端是寬帶跨阻放大電路的輸出端；所述第一跨導 放大器的輸入端連接第一跨阻放大器的輸出端，其輸出端連接電流鏡的輸入端；所述第二 跨導放大器是第一跨導放大器的鏡像電路，其輸入端連接第一跨阻放大器的輸入端，其輸 出端連接第二跨阻放大器的第一輸入端；所述電流鏡的輸出連接第二跨阻放大器的第二輸 入端； 所述第一跨阻放大器包括第一NM0S管麗1、第一PM0S管MP1和第一電阻R1 ;其中， 第一NM0S管麗1的柵極與第一PM0S管MP1的柵極和第一電阻R1的一端連接，該連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種寬帶放大電路，其特征在于，包括第一跨阻放大器、第一跨導放大器、第二跨導放大器、電流鏡和第二跨阻放大器，其中，所述第一跨阻放大器的輸入端是寬帶放大電路的輸入端，第二跨阻放大器的輸出端是寬帶跨阻放大電路的輸出端；所述第一跨導放大器的輸入端連接第一跨阻放大器的輸出端，其輸出端連接電流鏡的輸入端；所述第二跨導放大器是第一跨導放大器的鏡像電路，其輸入端連接第一跨阻放大器的輸入端，其輸出端連接第二跨阻放大器的第一輸入端；所述電流鏡的輸出連接第二跨阻放大器的第二輸入端；所述第一跨阻放大器包括第一NMOS管MN1、第一PMOS管MP1和第一電阻R1；其中，第一NMOS管MN1的柵極與第一PMOS管MP1的柵極和第一電阻R1的一端連接，該連接點為第一跨阻放大器的輸入端；第一電阻R1的另一端與第一NMOS管MN1的漏極和第一PMOS管MP1的漏極連接，該連接點為第一跨阻放大器的輸出端；第一NMOS管的MN1源極接地；第一PMOS管MP1的源極連接電源；所述第一跨導放大器包括第二NMOS管MN2、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第二電阻R2；其中，第二NMOS管MN2的柵極作為第一跨導放大器的輸入端與第一NMOS管MN1的漏極連接，其漏極與第二PMOS管MP2的漏極和第四PMOS管MP4的柵極連接；第二PMOS管MP2的柵極與第三PMOS管MP3的柵極、第四PMOS管MP4的源極以及第二電阻R2的一端連接；第三PMOS管MP3的漏極作為第一跨導放大器的輸出端；第二NMOS管MN2的源極和第四PMOS管MP4的漏極接地；第二PMOS管MP2的源極和第三PMOS管MP3的源極以及第二電阻R2的另一端連接電源；所述第二跨導放大器包括第三NMOS管MN3、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7和第三電阻R3；其中，第三NMOS管MN3的柵極作為第二跨導放大器的輸入端與第一NMOS管MN1的柵極連接，其漏極與第五PMOS管MP5的漏極和第七PMOS管MP7的柵極連接；第五PMOS管MP5的柵極與第六PMOS管MP6的柵極、第七PMOS管MP7的源極以及第三電阻R3的一端連接；第六PMOS管MP6的漏極作為第二跨導放大器的輸出端；第三NMOS管MN3的源極和第七PMOS管MP7的漏極接地；第五PMOS管MP5的源極和第六PMOS管MP6的源極以及第三電阻R3的另一端連接電源；所述電流鏡包括第四NMOS管MN4和第五NMOS管MN5；其中，第四NMOS管MN4的漏極作為電流鏡的輸入端與第三PMOS管MP3的漏極和連接，其柵極和漏極與第五NMOS管MN5的柵極連接；第五NMOS管MN5的漏極作為電流鏡的輸出端；第四NMOS管MN4的源極和第五NMOS管MN5的源極接地；所述第二跨阻放大器包括第八PMOS管MP8、第六NMOS管MN6、第一二極管D1、第二二極管D2和第四電阻R4；其中，第八PMOS管MP8的柵極作為第二跨阻放大器的第一輸入端，連接第六PMOS管MP6的漏極和第一二極管D1的正極；第六NMOS管MN6的柵極作為第二跨阻放大器的第二輸入端，連接第五NMOS管MN5的漏極和第二二極管D2的負極；第一二極管D1的負極連接第二二極管D2的正極和第四電阻R4的一端；第四電阻R4的另一端連接第八PMOS管MP8的漏極和第六NMOS管MN6的漏極，并作為第二跨阻放大器的輸出；第六NMOS管MN6的源極接地；第八PMOS管MP8的源極接電源。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：甄少偉，黃鍇，陶金，王康樂，羅萍，賀雅娟，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：四川;51