[發(fā)明專利]互阻放大器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610061686.0
• 申請(qǐng)日: 2006-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101106359A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海軍;李揮;張政操;余麗波;李玉龍;劉思榮;馬建設(shè);韓小明;高金璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): H03F3/08
• 分類號(hào): H03F3/08
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電領(lǐng)域，特別涉及一種互阻放大器。

背景技術(shù)

數(shù)字視盤機(jī)(DVD、VCD等)的光學(xué)頭(Optical?Pick-UP，OPU)是光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要組成部分之一，其需要光電探測(cè)集成電路(Photo?DetectorIntegrated?Circuit，PDIC)將光接收器、控制和反饋電路集成在同一個(gè)芯片上，用以進(jìn)行光學(xué)信號(hào)探測(cè)、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大。

請(qǐng)參考圖1，是一種現(xiàn)有技術(shù)的DVD光電檢測(cè)集成電路結(jié)構(gòu)示意圖。其中A、B、C、D、E和F是六個(gè)光電二極管，用于探測(cè)盤片的反射光信號(hào)并通過(guò)光電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為微弱的電流信號(hào)，從而讀取盤片的信息和聚焦、循跡伺服控制信號(hào)。與該六個(gè)光電二極管連接的各個(gè)通道主要由前置放大電路組成，用于微弱電流信號(hào)的放大和電流到輸出電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。用于光電探測(cè)集成電路中的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor，CMOS)放大器，以下簡(jiǎn)稱CMOS放大器，其主要有三種類型：低阻抗放大器、高阻抗放大器和互阻放大器。低阻抗放大器由于性能較低而較少應(yīng)用。高阻抗放大器在該三種結(jié)構(gòu)中靈敏度最好，但是要求額外的電路并且限制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍和直流響應(yīng)。互阻放大器應(yīng)用最為普遍，因?yàn)槠浜芎?jiǎn)單，在典型應(yīng)用中將其設(shè)計(jì)為兩級(jí)以獲得更低的電壓偏置。

請(qǐng)參考圖2，是一種現(xiàn)有技術(shù)的采用CMOS互阻放大器的光電集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖。該光電集成電路100中的光電二極管2接收探測(cè)盤片的反射光信號(hào)，產(chǎn)生輸入電流I_in，互阻放大器1將輸入電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)V_out。該互阻放大器1提供較高的帶寬，但是額外噪聲使得它的靈敏度有所降低。互阻放大器的性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)主要是：等效輸入電流噪聲，頻率響應(yīng)特性以及穩(wěn)定性等。

請(qǐng)參考圖3，是圖2中CMOS互阻放大器1的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該CMOS互阻放大器1包括PMOS管M3、M6及M9和NMOS管M1、M2、M4、M5、M7、M8組成的三級(jí)CMOS反相器和由互阻R_fb構(gòu)成的反饋環(huán)路。以NMOS管M1、M2和PMOS管M3組成的單級(jí)反相器舉例說(shuō)明。該電路單級(jí)反相器的開(kāi)環(huán)直流增益定義為：

$A_1=\frac{g_{m1}+g_{m3}}{g_{m2}+g_{\mathrm{ds}1}+g_{\mathrm{ds}2}+g_{\mathrm{ds}3}}\≈\frac{g_{m1}+g_{m3}}{g_{m2}}---\left(1\right)$