[發(fā)明專利]應用于可變增益放大器的直流偏移消除電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01104009.2
• 申請日: 2001-02-14
• 公開（公告）號: CN1369963A
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚啟泰;沈威辰;劉鴻志
• 申請（專利權(quán)）人: 矽統(tǒng)科技股份有限公司
• 主分類號: H03G1/00
• 分類號: H03G1/00;H03G3/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

本發(fā)明關(guān)于一種應用于可變增益放大器的直流偏移消除電路(DCoffset?cancelling?circuit)，特別是關(guān)于一種使用完成濾波器功能的IC內(nèi)部電容(MOS電容)的直流偏移消除電路。

可變增益放大器(Variable?Gain?Amplifier；VGA)必須運用于通過電路線傳輸?shù)募矣镁W(wǎng)絡(luò)收發(fā)器中，該可變增益放大器可在解調(diào)過程中將輸入信號放大至系統(tǒng)所需的電平。但該可變增益放大器在應用時有一固有偏移(intrinsic?offset)存在于內(nèi)部的運算放大器的差動對輸入端，且該固有偏移的電平可由數(shù)毫伏(mV)變化至數(shù)十毫伏。對一有線或無線傳輸而言，該可變增益放大器的最大增益甚至可達到數(shù)十dB，因此該固有偏移經(jīng)增益放大后勢必會影響傳輸信號的還原能力，且影響到操作時的動態(tài)范圍及信噪比等參數(shù)的特性。一種消除固有偏移電路如圖1(a)所示，在A.Parssinen?etd的文章“用于WCDMA的2GHz寬帶直接轉(zhuǎn)換接收器(A?2-GHz?Wide-Band?Direct?ConversionReceiver?for?WCDMA?Application)”中進行了說明，其刊登于1999年12月IEEE刊物《晶體管電路》(IEEE?J.Solid-State?Circuits)第34卷1893～1903頁上。在圖1中，通過一運算放大器、電阻和電容的組合電路構(gòu)成一閉環(huán)反饋回路(closed?loop?feed-back?path)11以消除該固有偏移。由于該已知的閉環(huán)反饋回路11執(zhí)行一低通主動RC濾波器(low-pass?active-RC?filter)的功能，因此內(nèi)含的電容器C_ext13勢必很大且需置于芯片的外部。對芯片設(shè)計而言，即需提供更多的輸入、輸出腳以連接該外部電容C_ext13，不僅設(shè)計上較復雜，且成本也較高。

另一種消除固有偏移電路如圖1(b)所示，公開于C.Dennis?Hull等人的文章“用于900MHz(ISM波段)的擴頻數(shù)字無繩電話的直接轉(zhuǎn)換接收器(A?Direct?Conversion?Receiver?for?900MHz(ISM?Band)Spread-Spectrum?Digital?Cordless?Telephone)”，其發(fā)表于1996年12月的IEEE刊物《晶體管電路》(IEEE?J.Solid-State?Ciruits)第31卷，第12期，1995～1963頁。該結(jié)構(gòu)也是通過一運算放大器、電阻和電容的組合電路構(gòu)成一閉環(huán)反饋回路12以消除該固有偏移。如前所述，該反饋回路所內(nèi)含的電容器C_ext13勢必很大且需置于芯片的外部。對芯片設(shè)計而言，即需提供更多的輸入、輸出腳以連接該外部電容，不僅設(shè)計上較復雜，且成本亦較高。

本發(fā)明的第一目的是消除可變增益放大器的固有偏移。

本發(fā)明的第二目的是提供一具有較少I/O腳的直流偏移消除電路。

本發(fā)明的第三目的是提供一設(shè)計較簡單且成本較低的直流偏移消除電路。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種應用于可變增益放大器的直流偏移消除電路，其結(jié)合一跨導放大器(transconductanceamplifier)及至少一內(nèi)部電容用作一濾波器的功能。該跨導放大器的輸入端電連接至該可變增益放大器的輸出端，且該跨導放大器和該至少一內(nèi)部電容的輸出端電連接至該可變增益放大器的輸入端而形成一反饋回路，為配合該直流偏移消除的功能，該可變增益放大器在輸入端另加入一輔助差動對。

本發(fā)明的應用于可變增益放大器的直流偏移消除電路包含一跨導放大器、至少一內(nèi)部電容及一輔助差動對。該跨導放大器電連接至該可變增益放大器的輸出端，用于將電壓依一放大率轉(zhuǎn)換為電流。該至少一內(nèi)部電容電耦合至該跨導放大器的輸出，用于與該跨導放大器連接而具有一濾波器的功能。該輔助差動對位于該可變增益放大器的輸入端，電連接至該跨導放大器的輸出，且作為一電流開關(guān)。此外，該可變增益放大器至少包含一作為輸入級的第一放大器，且該輔助差動對內(nèi)嵌于該第一放大器的輸入端。該跨導放大器及該至少一內(nèi)部電容內(nèi)嵌于一芯片之內(nèi)。

本發(fā)明將依照附圖來說明，其中：

圖1(a)及(b)是已知的可變增益放大器的直流偏移消除電路；

圖2為本發(fā)明的應用于可變增益放大器的直流偏移消除電路的示意圖；

圖3是本發(fā)明的包含輔助差動對的第一放大器的電路圖；及

圖4是本發(fā)明的可變增益放大器的頻率響應圖。