[實用新型]一種高穩定性可編程增益放大器結構

有效

• 申請號: 201120570672.8
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN202488406U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 孫翔;方澤嬌;楊旸
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/32
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本實用新型涉及一種可編程增益放大器，具體為一種應用電容陣列實現增益范圍內高穩定性的可編程增益放大器結構及實現電路。

背景技術

在無線通信系統中，接收機收到的信號強度會隨著接收機離發射機的距離改變或障礙物等因素而改變。為了使接收機在不同的輸入信號強度下保持相對穩定的輸出信號幅度，需要在接收鏈路中設置增益調節功能，當信號較強時將接收機增益降低，而信號較弱時則增大增益。可編程增益放大器需要具有較大的增益調節范圍。在大部分情況下需要多級最大增益較低的可編程增益放大器級聯，以獲得較大的增益調節范圍。傳統的可編程增益放大器需要改變其反饋電阻與輸入電阻的電阻值之比來實現增益可變。電阻的變化會造成各級可編程增益放大器的輸入輸出阻抗的變化，從而導致整個級聯可編程增益放大器的穩定性降低。如何優化不同增益下級聯可編程增益放大器的穩定性，已經成為一個值得關注的問題。

實用新型內容

本實用新型提出一種高穩定性可編程增益放大器結構，針對傳統結構可編程增益放大器因結構限制無法針對不同增益條件優化其穩定性的問題，提出一種在不同增益下實現穩定性優化的可編程增益放大器結構及電路實現實用新型，適用于無線通訊領域。

為了達到上述目的，本實用新型提出一種高穩定性可編程增益放大器結構，包括：

可編程增益放大器主模塊，其包括運算放大器、反饋電阻以及輸入電阻；

直流消除電路，并接在所述運算放大器輸入輸出兩端；以及，

電容陣列，跨接在所述運算放大器輸入端與輸出端。

進一步的，所述輸入電阻為電阻陣列，通過數字信號控制選擇不同的電阻值。

進一步的，所述反饋電阻的電阻值恒定。

進一步的，所述運算放大器為帶零點補償的兩級運算放大器。

進一步的，所述直流消除電路包括有源RC低通濾波器與串聯電阻，所述串聯電阻的一端與所述運算放大器的輸入端相連，另一端與所述有源RC低通濾波器的輸出端相連，所述有源RC低通濾波器的輸入端與運算放大器的輸出端相連。

進一步的，所述電容陣列與反饋電阻并聯，其電容值依據數字信號編碼可變。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

(1)電路結構簡單，本實用新型基本單元為由可編程增益放大器主電路、直流消除電路以及數字信號控制電容陣列構成，電路原理清晰明了。

(2)如圖1所示，電容陣列并接在運算放大器的輸入與輸出端，由數字編碼控制其電容值。根據不同的增益，選擇不同的電容值，達到優化可編程增益放大器穩定性的目的。

(3)電路中增加直流消除電路，消除直流失調電壓，保證后級電路不會應直流失調電壓過大而產生飽和失真。

綜上所述，使用新型結構的相比于傳統結構的可編程增益放大器，在不同增益條件下工作穩定性方面更為優越。

附圖說明

圖1所示為本實用新型較佳實施例的可編程增益放大器電路結構示意圖。

圖2所示為本實用新型較佳實施例的運算放大器的原理電路圖。

圖3所示為本實用新型較佳實施例的電容陣列原理圖。

具體實施方式

為了更了解本實用新型的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

請參考圖1，圖1所示為本實用新型較佳實施例的可編程增益放大器電路結構示意圖。本實用新型提出一種高穩定性可編程增益放大器結構，包括：可編程增益放大器主模塊，其包括運算放大器OPAM、反饋電阻Rf以及輸入電阻Rs；直流消除電路，并接在所述運算放大器OPAM輸入輸出兩端；以及，電容陣列Cp，跨接在所述運算放大器OPAM輸入端與輸出端。

參照附圖1，虛線以上的部分為本次可編程增益放大器的主體部分，虛線以下為直流消除電路。可編程增益放大器的主體部分由運算放大器OPAM、反饋電阻Rf、輸入電阻陣列Rs以及電容陣列Cp構成。其中輸入電阻陣列Rs與電容陣列Cp均由數字信號控制單元控制。輸入電阻陣列Rs與運算放大器OPAM的輸入端相連接，電容陣列Cp與反饋電阻Rf并聯跨接在運算放大器OPAM的兩端。可編程增益放大器的增益取決于反饋電阻Rf與輸入電阻陣列Rs的電阻值之比。輸入電阻陣列Rs的阻值根據數字控制信號而改變，從而得到增益可編程的目的。