[發明專利]可編程增益放大器

有效

• 申請號: 201210585598.6
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103107790B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 孫翔;董林妹;方澤姣
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,林彥之

技術領域

本發明涉及無線通信系統，更具體地說，涉及一種可編程增益放大器。

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。但是改變其反饋電阻與輸入電阻的阻值比，需要引入MOS開關。而MOS開關的導通電阻會造成可編程增益放大器的反饋電阻與輸入電阻的阻值比不精確，從而導致可編程增益放大器的增益不精確。傳統的可編程增益放大器，為了克服該缺陷，通常將MOS開關的面積做的較大來減小導通電阻，但又引起了寄生電容，會對可編程增益放大器反饋環路穩定性帶來不利影響。

因此，業界期望獲得一種可精確調控增益、而又有利于減少寄生電容的可編程增益放大器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可編程增益放大器。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種可編程增益放大器，包括：運算放大器，其包括兩個輸入端和至少一個輸出端，至少一個輸入端串接一電阻單元，運算放大器用于對增益放大器的輸入信號進行放大并輸出；至少一第一CMOS開關陣列，其由多個相互并聯連接的CMOS開關構成，第一CMOS開關陣列跨接于運算放大器的一輸入端與一輸出端之間；數字控制模塊，用于根據一數字控制信號來控制各CMOS開關的通斷，以調節第一CMOS開關陣列的導通電阻值；

其中，所述運算放大器的輸入端為一對差分輸入端、輸出端為一對差分輸出端，每一所述差分輸入端分別串接一所述電阻單元，每一所述差分輸出端與其對應的所述差分輸入端之間分別跨接一所述第一CMOS開關陣列；所述電阻單元為第二CMOS開關陣列，所述第二CMOS開關陣列由一個或多個相互并聯連接的CMOS開關構成，所述數字控制模塊還根據所述數字控制信號調節所述CMOS開關的控制端的電壓，以調節所述第二CMOS開關陣列的導通電阻值，所述增益為所述第一CMOS開關陣列的導通電阻值與所述第二CMOS開關陣列的導通電阻值之比。

優選地，電阻單元還可以為一恒定電阻，增益為第一CMOS開關陣列的導通電阻值與恒定電阻的阻值之比。

優選地，運算放大器為帶零點補償的兩級運算放大器，兩級運算放大器包括第一級差分放大器、第二級差分放大器和一共模反饋電路，第一級差分放大器的差分輸出端分別連接第二級差分放大器的差分輸入端，第一級差分放大器與第二級差分放大器共用共模反饋電路，以確定兩級運算放大器輸出直流電平。

本發明提供的可編程增益放大器，實現了對增益的精確調控、且有利于減少寄生電容，結構簡單、便于推廣應用。

附圖說明

圖1示出本發明一實施例的可編程增益放大器的模塊結構示意圖；

圖2示出本發明另一實施例的可編程增益放大器的模塊結構示意圖；

圖3示出本發明一實施例的運算放大器的簡要電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

如圖1所示，本發明一實施例的可編程增益放大器包括：運算放大器OPAM，2個第一CMOS開關陣列R_cf1、R_cf2，數字控制模塊。

其中，運算放大器為差分輸入、差分輸出，即具有一對差分輸入端和一對差分輸出端，其2個輸入端分別串接一電阻單元R_co1、R_co2，并作為可編程增益放大器的輸入端，電阻單元的阻值恒定，運算放大器OPAM用于對增益放大器的輸入信號進行放大并最終輸出；2個第一CMOS開關陣列R_cf1、R_cf2均由多個相互并聯連接的CMOS開關構成、結構相同，分別跨接于運算放大器的一差分輸入端和對應的差分輸出端之間；數字控制模塊接收一外部的數字控制信號，來調節第一CMOS開關陣列R_cf1、R_cf2的導通電阻值。

該實施例中，增益放大器的增益為第一CMOS開關陣列R_cf1的導通電阻值與電阻單元R_co1的阻值之比。