[發明專利]一種寬帶可編程增益放大器

有效

• 申請號: 201110219918.1
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102916666A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 劉欣;張海英
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20;H03F3/45
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及集成電路設計技術領域，特別是涉及一種寬帶可編程增益放大器。

背景技術

隨著通信市場的迅速發展，無線通信已經進入高速數據傳輸的時代，更寬的頻帶將有效提高數據傳輸速率，尤其是短距離的無線高速傳輸。FCC于2002年公布的工作在3.1-10.6GHz頻段的超寬帶通信技術作為一種非傳統的、新穎的無線傳輸技術，采用極寬的帶寬(大于500MHz)傳送信息，具有傳輸速率高、空間頻譜效率高、系統簡易、功耗低等特點。目前，超寬帶通信技術正廣泛應用于企業智能辦公、數字家庭娛樂、醫療、車載網絡等短距離無線高速傳輸領域。

盡管超寬帶技術相比于傳統的窄帶系統而言，具有很多優勢，但相比于傳統窄帶無線通信技術而言，超寬帶技術中出現了與以往不同的從理論到設計的挑戰。這些技術挑戰包括：寬帶的射頻前端、高速的基帶電路設計、超寬帶MIMO技術、超寬帶天線設計、干擾和噪聲的降低與去除等。此外，超寬帶與各種窄帶系統的共存需要不斷增加的動態范圍的接收系統，這也是一個技術難點。結合我國對超寬帶頻譜規劃的6-9GHz頻段，從系統實現的角度來看，采用當前主流的0.18μm?CMOS工藝，寬帶的射頻前端設計尤其富有挑戰性。

可編程增益放大器作為射頻前端中的一個非常重要的模塊，它的性能對整個射頻前端的性能有至關重要的影響。尤其對于超寬帶通信系統的接收端而言，通過利用高線性度的寬帶可編程增益放大器進行調節增益，可以有效減小信號的失真性。因此，如何提高寬帶可編程增益放大器的線性度是一個研究熱點。

發明內容

本發明實施例提供了一種寬帶可編程增益放大器，其具有較高的線性度，可有效減小信號的失真，技術方案如下：

一種寬帶可編程增益放大器，包括：

采用全差分源極跟隨器結構的輸入緩沖級、采用結構對稱全差分形式的R-2R梯形電阻結構的1dB電阻衰減器以及采用源簡并與電流模式相結合技術的可變增益放大器；

所述輸入緩沖級的輸入端與第一差分輸入信號、第二差分輸入信號相連，輸出端與所述1dB電阻衰減器的輸入端相連；

所述1dB電阻衰減器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端相連；

所述可變增益放大器的輸出端為差分信號的輸出端，所述差分信號輸出端包括：第一差分信號輸出端和第二差分信號輸出端。

本發明實施例所提供的技術方案中，寬帶可編程增益放大器由依次相連的采用全差分源極跟隨器結構的輸入緩沖級、采用結構對稱全差分形式的R-2R梯形電阻結構的1dB電阻衰減器以及采用源簡并與電流模式相結合技術的可變增益放大器構成。其中，可變增益放大器在常見的源簡并結構的基礎上，采用了線性度增強型源簡并結構與電流放大器相結合的技術，使得源簡并結構的跨導放大器的等效跨導更近似于線性項，可有效提高整個可編程增益放大器的線性度；同時在可變增益放大器之前級聯了電阻衰減網絡，使得級聯后的線性度得到了進一步的提高。因此，本方案所提供的寬帶可編程增益放大器具有較高的線性度，可有效減小信號的失真。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例所提供的一種寬帶可編程增益放大器的電路結構示意圖；

圖2為本發明實施例所提供的一種寬帶可編程增益放大器中的輸入緩沖級的電路結構示意圖；

圖3為本發明實施例所提供的一種寬帶可編程增益放大器中的1dB電阻衰減器的電路結構示意圖；

圖4為本發明實施例所提供的一種寬帶可編程增益放大器中的可變增益放大器的電路結構示意圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種寬帶可編程增益放大器，其具有較高的線性度，設置在超寬帶通信系統的接收端，可以有效減小信號的失真。該寬帶可編程增益放大器，包括：

采用全差分源極跟隨器結構的輸入緩沖級、采用結構對稱全差分形式的R-2R梯形電阻結構的1dB電阻衰減器以及采用源簡并與電流模式相結合技術的可變增益放大器；

所述輸入緩沖級的輸入端與第一差分輸入信號、第二差分輸入信號相連，輸出端與所述1dB電阻衰減器的輸入端相連；

所述1dB電阻衰減器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端相連；