[發明專利]高頻帶寬放大電路

有效

• 申請號: 201210410207.7
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102916657A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 張子澈;武國勝
• 申請（專利權）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F3/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及集成電路領域，更具體地涉及一種高頻帶寬放大電路。

背景技術

在各種信號接收機（射頻通信、光纖通信、高速串行通信）中，需要對接收到的微弱信號進一步放大，以便后續電路對該信號的處理。隨著信號頻率越來越來高，高頻信號在介質傳輸過程中的損失也越來越大。眾所周知地，信號的頻率越高需要的放大電路的帶寬越寬，信號的損失越高需要放大電路的增益越大；綜合這兩方面使得對放大器的增益帶寬積的需求要求越來越高。

請參考圖1，圖1為現有技術中高頻帶寬放大電路的原理圖。現有的高頻帶寬放大電路主要由運放組成，且運放包括第一場效應管M1與第二場效應管M2，第一場效應管M1的柵極與第二場效應管M2的柵極與外部輸入端IN連接，第一場效應管M1的源極與外部電源VDD連接，第二場效應管M2的源極接地，第一場效應管M1的漏極與第二場效應管M2的漏極均與輸出端口OUT連接，從而運放將外部輸入端IN輸入的高頻信號經放大后由輸出端口OUT輸出；其中，在運放對輸入的高頻信號進行放大的過程中，由于第一場效應管M1與第二場效應管M2的寄生電容的存在，使得高頻信號在其傳輸通路上引入一個極點，高頻信號傳輸函數在該極點處以20db/10倍頻程下降，從而使得高頻信號傳遞函數帶寬降低；眾所周知地，放大器（也即是所述運放）僅對帶寬以內的高頻信號有放大作用，帶寬越低放大器對高頻信號放大作用越弱，因此對高頻帶寬放大電路而言，應使寄生電容盡可能地減小而使其對高頻信號帶寬的影響盡可能的小。在現有技術中，通常是通過使用小尺寸的放大器以減小寄生電容，但是小尺寸的放大器其電流驅動能力也很弱，使得放大器不能滿足工作要求。

另外，在上述基礎上要獲得更高的增益帶寬積，還可通過提供更高的電流以及功耗來實現，因增益帶寬積與工作電流的平方成正比；但這種方法需要提供較大的電流，同時也需要較大的功耗，從而使得這種方法越來越失去吸引力。隨著高頻帶寬放大電路對增益帶寬積的需求進一步增加，由于傳統拓撲結構的限制，即使將電流再增大也無法使增益帶寬積有效地增大，從而使高頻帶寬放大電路對增益帶寬積的提高陷入工藝瓶頸。

因此，有必要提供一種改進的高頻帶寬放大電路以克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種高頻帶寬放大電路，該高頻帶寬放大電路具有更高的增益帶寬積，更小的功耗，且主運放結構簡單，寄生電容小，噪聲低。

為實現上述目的，本發明提供一種高頻帶寬放大電路，包括正向通路與反向通路，所述正向通路的輸入端與外部正向輸入端連接，其輸出端與正向輸出端口連接，以輸出正向高頻信號，所述反向通路的輸入端與外部反向輸入端連接，其輸出端與反向輸出端口連接，以輸出反向高頻信號，其中，所述高頻帶寬放大電路還包括一反饋網絡，所述正向通路包括第一運放與第二運放，所述第一運放的輸入端與外部正向輸入端連接，其輸出端與所述第二運放的輸入端連接，所述第二運放的輸出端與正向輸出端口連接，所述反向通路包括第三運放與第四運放，所述第三運放的輸入端與外部反向輸入端連接，其輸出端與所述第四運放的輸入端連接，所述第四運放的輸出端與反向輸出端口連接，所述反饋網絡包括第五運放與第六運放，所述第五運放的輸入端與正向輸出端口連接，其輸出端與第四運放的輸入端連接，所述第六運放的輸入端與反向輸出端口連接，其輸出端與第二運放的輸入端連接。

較佳地，所述第一運放、第二運放、第三運放及第四運放上均跨接有反饋電阻。

與現有技術相比，本發明的高頻帶寬放大電路由于所述正向通路與反向通路均由兩個運放構成，使得輸出的正向高頻信號與反向高頻信號均是經過兩級放大的，從而輸出的高頻信號具有更大的增益帶寬積；由于在所述正向通路與反向通路之間還連接有反饋網絡，使得所述正向通路的第一運放的輸出端與第反向通路的第三運放的輸出端均耦合有相應的電感，從而在第一運放的輸出端與第三運放的輸出端分別提供一額外零點，以抵消第一運放和第三運放輸出端的極點，擴展輸出高頻信號的帶寬，提高輸出高頻信號的增益帶寬積；且所述反饋網絡將所述正向通路與反向通路聯系起來，使得偽差分電路結構通過反饋網絡成為全差分電路結構，提高了整個高頻帶寬放大電路的共模抑制比。

通過以下的描述并結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發明的實施例。

附圖說明

圖1為現有技術中高頻帶寬放大電路的原理圖。

圖2為本發明高頻帶寬放大電路的原理圖。

具體實施方式