[發明專利]折疊信號放大器

有效

• 申請號: 201210070765.3
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102594268A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 江帆;林慶良;周磊;陳建武;吳旦昱;武錦;金智;劉新宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03F3/04
• 分類號: H03F3/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種折疊信號放大器，用于將輸入信號關于N個參考電平做N次折疊，N為折疊因子，其特征在于，該折疊信號放大器包括N個減法電路(1)、N+1個負載模塊(2)以及兩個或門單元(3)；

其中，輸入信號和參考電平分別輸入N個減法電路(1)，相鄰的兩個減法電路(1)中相鄰端子耦合在一起，除了首尾兩個端子，最終形成N+1個端子，分別通過N+1個負載模塊(2)接到電源電壓；在這N+1個端子中，奇數序列和偶數序列的端子分別輸入到兩個或門單元(3)，得到的兩個單端輸出組成差分的折疊信號。

2.根據權利要求1所述的折疊信號放大器，其特征在于，所述減法電路(1)由6個NPN晶體管和2個電阻構成，分別為第一NPN晶體管(Q11)、第二NPN晶體管(Q12)、第三NPN晶體管(Q13)、第四NPN晶體管(Q14)、第五NPN晶體管(Q15)、第六NPN晶體管(Q16)和第一電阻(R11)、第二電阻(R12)；

其中，第一NPN晶體管(Q11)的發射極與第一電阻(R11)相連接，第一電阻(R11)的另一端接地；第二NPN晶體管(Q12)的發射極與第三NPN晶體管(Q13)的發射極以及第一NPN晶體管(Q11)的集電極相連接，第六NPN晶體管(Q16)的發射極與第二電阻(R12)相連接，第二電阻(R12)的另一端接地；第四NPN晶體管(Q14)的發射極與第五NPN晶體管(Q15)的發射極以及第六NPN晶體管(Q16)的集電極相連接，第二NPN晶體管(Q12)的集電極與第四NPN晶體管(Q14)的集電極相連接，第三NPN晶體管(Q13)的集電極和第五NPN晶體管(Q15)的集電極相連接。

3.根據權利要求2所述的折疊信號放大器，其特征在于，在所述減法電路(1)中，差分輸入信號的正端VIN_P連接第二NPN晶體管(Q12)的基極，負端VIN_N連接第五NPN晶體管(Q15)的基極；差分參考電平的正端REF_P連接第三NPN晶體管(Q13)的基極，REF_N連接第四NPN晶體管(Q14)的基極。

4.根據權利要求1所述的折疊信號放大器，其特征在于，相鄰兩個減法電路(1)的相鄰輸出端子耦合在一起，N個減法電路(1)耦合后形成OUT1、OUT2、OUT3…OUT(N)、OUT(N+1)總共N+1個輸出端子。

5.根據權利要求4所述的折疊信號放大器，其特征在于，奇數序列的輸出端子和偶數序列的輸出端子分別輸入到不同的或門，OUT1、OUT3、OUT(N-1)、OUT(N+1)輸入到一個或門，OUT2、OUT4、OUTN輸入到另一個或門，這里假設N為偶數，N為奇數時同樣適用。

6.根據權利要求1所述的折疊信號放大器，其特征在于，當N為偶數時，所述或門單元(3)由N/2+1個NPN晶體管和一個第三電阻(R21)構成；在所述N/2+1個NPN晶體管中，從第1個到第N/2個共N/2個NPN晶體管的發射極與第N/2+1個NPN晶體管的集電極連接在一起，第N/2+1個NPN晶體管的發射極與第三電阻(R21)相連接，該第三電阻(R21)的另一端接地。

7.根據權利要求1所述的折疊信號放大器，其特征在于，當N為奇數時，所述或門單元(3)由(N+1)/2+1個NPN晶體管和一個第三電阻(R21)構成；在所述(N+1)/2+1個NPN晶體管中，從第1個到第(N+1)/2個共(N+1)/2個NPN晶體管的發射極與第(N+1)/2+1個NPN晶體管的集電極連接在一起，第(N+1)/2+1個NPN晶體管的發射極與第三電阻(R21)相連接，該第三電阻(R21)的另一端接地。

8.根據權利要求1所述的折疊信號放大器，其特征在于，所述折疊因子N為任意正整數。

9.根據權利要求8所述的折疊信號放大器，其特征在于，所述折疊因子N為5時，所述負載模塊(2)由第四電阻(R311)、第五電阻(R312)、…第九電阻(R316)這6個電阻構成。

10.根據權利要求2、3、6或7中任一項所述的折疊信號放大器，其特征在于，使用MOS晶體管代替NPN晶體管。