[發(fā)明專利]一種用于連續(xù)可變增益放大器的坡度電壓生成器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010505772.2
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN101995900A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉波;孫禮中
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科山微電子科技有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26;H03G3/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 趙楓

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)可變增益放大器的坡度電壓生成器。

背景技術(shù)：

圖1是一個連續(xù)可變增益放大器(VGA)的基本結(jié)構(gòu)，其核心電路是兩個級聯(lián)的運算放大器(Opamp)。負(fù)反饋電阻R1和R2，決定了放大器的增益。坡度電壓生成器(Ramp?Gen)接受來自自動增益控制電路(AGC)的控制電壓V_AGC，并將其轉(zhuǎn)換為一組控制電壓傳送給可調(diào)電阻R1和R2，從而實現(xiàn)對連續(xù)可變增益放大器(VGA)的增益控制。

圖1中的VGA，其單級增益等于R2/R1。眾所周知，大多數(shù)射頻接收系統(tǒng)要求VGA的增益與控制電壓(V_AGC)在一定范圍內(nèi)成“分貝-線性”關(guān)系(如圖2)。常用的近似方法是使得R2/R1＝(1+X)/(1-X)。易證當(dāng)-0.6≤X≤0.6時，(1+X)/(1-X)≈e^2X。

傳統(tǒng)的Ramp?Gen電路見圖3，其基本工作原理如下：恒定電壓(V_ref)是一個固定不變的電壓。當(dāng)控制電壓(V_AGC)的變化時，Ramp?Gen電路的輸出電壓Vcp&Vcn反向變化。將此輸出電壓作用于壓控電阻，即可實現(xiàn)上文所述的R2/R1＝(1+X)/(1-X)。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的Ramp?Gen電路通常有兩個缺點。首先，由于M1和M2的襯底效應(yīng)，輸出電壓Vcp&Vcn和控制電壓V_AGC之間的線性關(guān)系不精確，并易受工藝、溫度、電壓變化的影響。其次，輸出電壓Vcp&Vcn定義為相對于地的電壓，故而圖1中VGA的R1和R2將隨著共模電壓變化而變化。

綜上所述，基于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)Ramp?Gen電路的VGA其增益與控制電壓V_AGC的關(guān)系不精確，易受工藝、溫度、電壓變化的影響，并且對于不同的共模電壓，其增益特性曲線是不同的。這些問題影響了VGA的性能，降低了其實用性。

發(fā)明內(nèi)容：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)可變增益放大器的坡度電壓生成器，實現(xiàn)對于VGA的增益特性曲線的精確控制，從而減少VGA的性能受工藝、溫度、電源電壓、共模電壓的變化的影響。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于連續(xù)可變的增益放大器的坡度電壓生成器，設(shè)有正向輸出電路、反向輸出電路、CMOS跨導(dǎo)電路和共模電壓生成電路，所述CMOS跨導(dǎo)電路將輸入電壓轉(zhuǎn)化為電流，并通過第一NMOS管的漏極、第二NMOS管的漏極與正向輸出電路內(nèi)的第一PMOS管的漏極、反向輸出電路內(nèi)的第二PMOS管的漏極分別連接所構(gòu)成的電流鏡，將該電流轉(zhuǎn)移到正向輸出電路、反向輸出電路中去，所述共模電壓生成電路的輸入電壓與連續(xù)可變增益放大器的共模電壓相同，其輸出端分別連至正向輸出電路和反向輸出電路的低電壓輸入端。

本發(fā)明利用CMOS跨導(dǎo)電路，設(shè)計出了一種新的精確的坡度電壓生成器，并將這坡度電壓生成器應(yīng)用于連續(xù)可變增益放大器設(shè)計。使得可變增益放大器的增益特性曲線與V_AGC的關(guān)系更加精確，并把工藝、溫度、電壓對可變增益放大器性能的影響減少到最小。

附圖說明：

圖1是連續(xù)可變增益放大器的基本結(jié)構(gòu)。

圖2是連續(xù)可變增益放大器的“分貝-線性”增益特性曲線。

圖3是傳統(tǒng)的坡度電壓生成器的基本結(jié)構(gòu)。

圖4是本發(fā)明坡度電壓生成器的基本結(jié)構(gòu)。

圖中：1、正向輸出電路；2、反向輸出電路；3、CMOS跨導(dǎo)電路；4、共模電壓生成電路；5、第一NMOS管(M5)；6、第二NMOS管(M6)；7、第一PMOS管；8、第二PMOS管；9、輸出端；10、第三PMOS管(M1)；11、第四PMOS管(M2)；12、第三NMOS管(M3)；13、第四NMOS管(M4)；14、第一電阻(R1)；15、輸出電阻(R2)。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。