[發明專利]跨阻抗放大器、集成電路和系統

有效

• 申請號: 201180027449.1
• 申請日: 2011-02-14
• 公開（公告）號: CN102918766A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 梅田大助
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H03F3/08
• 分類號: H03F3/08;H03F1/22;H03F1/34;H03F3/68
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種跨阻抗放大器、集成電路和系統。

背景技術

跨阻抗放大器將輸入電流轉換成輸出電壓。在專利文獻1中描述了包括這種跨阻抗放大器的電流-電壓轉換器。在專利文獻1中描述的電流-電壓轉換器支持多個頻率信號并且具有多個跨阻抗放大器，每個跨阻抗放大器提供有運算放大器和反饋電阻器。跨阻抗放大器中的每個的反饋電阻器的電阻值對于支持的頻帶是優化的。

引文列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請特開No.H11-88067

發明內容

技術問題

在上述電流-電壓轉換器中，反饋電阻器的一端連接到輸入節點。這可以增大輸入節點的寄生電容。也就是說，反饋電阻器和用于連接反饋電阻器的輸入節點的配線長度的寄生電容可以增加寄生電容。

本發明的一方面提供可以減小輸入節點的寄生電容的跨阻抗放大器、集成電路和系統。本發明的這一方面可以用于易受寄生電容的沖擊影響的10Gbps或更大的傳輸帶，并且可以用于例如傳輸帶在10.3Gbps和1.25Gbps之間切換的多速率PON系統。

問題的解決方案

本發明的一方面涉及集成電路。根據一個實施例的集成電路包括第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器。第一跨阻抗放大器包括輸入晶體管、第一晶體管、第一電阻和開關。輸入晶體管連接到輸入節點。第一晶體管與輸入晶體管以級聯方式耦合。第一電阻器具有第一端和第二端。第一電阻器的第一端連接到輸入節點。第一電阻器的第二端連接到第一跨阻抗放大器的反饋節點。在一個實施例中，反饋節點是第一跨阻抗放大器的輸出節點。開關使第一跨阻抗放大器在啟用狀態和禁用狀態之間切換。

第二跨阻抗放大器包括輸入晶體管、第二晶體管、第一電阻器、第二電阻器和開關。第二跨阻抗放大器與第一跨阻抗放大器共享輸入晶體管和第一電阻器。第二晶體管與輸入晶體管以級聯方式耦合。第二電阻器具有第一端和第二端。開關使第二跨阻抗放大器在啟用狀態和禁用狀態之間切換。第二電阻器的第一端連接到第一電阻器的第二端。第二電阻器的第二端連接到第二跨阻抗放大器的反饋節點。

在集成電路中，第一電阻器和第二電阻器串聯連接，以配置第二跨阻抗放大器的反饋電阻器。由此，僅第一電阻器的第一端連接到輸入節點。從而，集成電路防止寄生電容隨著所連接反饋電阻器的數目增加而增加。另外，由于可以減小包括輸入節點的配線的長度，所以防止了輸入節點處寄生電容和寄生電感的增加。結果，提高了跨阻抗放大器的性能。另外，由于輸入節點處的寄生電容小，所以可以加寬跨阻抗放大器的帶寬。另外，由于跨阻抗放大器的帶寬變寬，所以可以增加反饋電阻值，以增強增益和降低噪聲。另外，通過減小寄生電感，可以防止跨阻抗放大器的頻率性質中的不希望的峰值。另外，由于第二跨阻抗放大器的反饋電阻器的電阻值是第一電阻器的電阻值和第二電阻器的電阻值的和，所以可以減小第二電阻器的電阻值。結果，可以減小第二電阻器的尺寸，以減小其安裝面積。

在一個實施例中，集成電路可以提供有控制邏輯。控制邏輯向第一跨阻抗放大器的開關和第二跨阻抗放大器的開關提供控制信號。控制信號將第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器之一設定為啟用狀態，并將第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器中的另一個設定為禁用狀態。

在一個實施例中，集成電路可以具有以第一方向順序地布置的第一區域、第二區域和第三區域；以及在與第一方向相交的第二方向上、與第一至第三區域相鄰的第四區域。在集成電路中，包括輸入節點的配線可以提供在第一區域中；輸入晶體管、第一晶體管、第一跨阻抗放大器的開關、第二晶體管和第二跨阻抗放大器的開關可以提供在第二區域中；第一電阻器可以提供在第一區域和第四區域之一中；第二電阻器可以提供在第三區域和第四區域之一中，并且連接第一電阻器的第二端和第二電阻器的第一端可以延伸通過第四區域。在其中第二電阻器提供在第三區域中的情況下，連接第一電阻器的第二端和第二電阻器的第一端的配線可以延伸通過第三區域以及第四區域。在這種結構中，第二電阻器和連接第一電阻器和第二電阻器的配線可以提供在除了第一區域之外的區域中。由此，第一區域的寬度可以在第一方向上減小。結果，可以減小輸入節點的寄生電容。

本發明的另一方面提供一種跨阻抗放大器，所述跨阻抗放大器包括第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器。本發明的又一方面提供包括在任一實施例中的集成電路和電流源的系統。

發明的有益效果

如上所述，本發明提供了能夠減小輸入節點的寄生電容的跨阻抗放大器、集成電路和系統。

附圖說明