[發(fā)明專利]一種具有噪聲抵消電路的全差分功率電流放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310320120.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103414439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李效龍;何章斌;楊奕飛;王彪;張貞凱;向海健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F3/45
• 分類號(hào): H03F3/45;H03F3/20;H03F1/26
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于模擬集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有噪聲抵消電路的全差分功率電流放大器。

背景技術(shù)

全差分功率電流放大器的輸出信號(hào)為差分的電流，當(dāng)其具有足夠大的增益時(shí)，可以直接驅(qū)動(dòng)混頻器的開(kāi)關(guān)級(jí)，省去混頻器的跨導(dǎo)級(jí)，從而形成一種新型的射頻前端電路，與傳統(tǒng)射頻前端電流相比，該電路具有更高的線性，工藝一致性和魯棒性。

然而，由于功率電流放大器中反饋網(wǎng)絡(luò)的噪聲貢獻(xiàn)較大（約占20%，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]）,在構(gòu)成對(duì)稱的差分結(jié)構(gòu)時(shí)，反饋網(wǎng)絡(luò)的噪聲也相應(yīng)地翻倍，導(dǎo)致整個(gè)放大器的噪聲性能受到反饋網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重制約。為了減小全差分功率電流低噪聲放大器中反饋網(wǎng)絡(luò)（尤其是電流并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，如用變壓器實(shí)現(xiàn)）的噪聲貢獻(xiàn)，本發(fā)明提出了一個(gè)抵消無(wú)源差分電流并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生噪聲的方法。

目前尚無(wú)相關(guān)的文獻(xiàn)介紹，亦未搜到相關(guān)的專利文件。

參考文獻(xiàn)

[1]Xiaolong?Li?and?Wouter?A.Serdijn,“On?the?Design?of?Broadband?Power-to-Current?Low?Noise?Amplifiers,”IEEE?Transactions?on?Circuits?and?Systems-I:Regular?Papers,vol.59，no.3，pp.493-504,March?2012.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種具有噪聲抵消電路的全差分功率電流放大器。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種具有噪聲抵消電路的全差分功率電流放大器，包括全差分功率電流放大器本體，還包括噪聲抵消電路，所述的噪聲抵消電路由兩條結(jié)構(gòu)相同的抵消支路構(gòu)成，每條抵消支路都由依次級(jí)聯(lián)的電流檢測(cè)級(jí)、電流‐電壓轉(zhuǎn)換級(jí)、電壓‐電流轉(zhuǎn)換級(jí)和混合電流合成級(jí)構(gòu)成；信號(hào)源分別與全差分功率電流放大器本體和每條抵消支路的電流檢測(cè)級(jí)的輸入端連接，全差分功率電流放大器本體的輸出端分別與每條抵消支路的混合電流合成級(jí)的輸入端連接，每條抵消支路的混合電流合成級(jí)的輸出端分別接負(fù)載。

所述全差分功率電流放大器本體由兩條結(jié)構(gòu)相同的放大支路構(gòu)成，每條放大支路都與抵消支路對(duì)應(yīng)設(shè)置，每條放大支路都由Nullor、電流并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)、電流串聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；所述兩個(gè)電流并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)分別為第一、第二變壓器，所述兩個(gè)電流串聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)為第一、第二電阻；上述第一變壓器的初級(jí)線圈的同名端與第一Nullor的反相輸出端相連，第一變壓器的初級(jí)線圈的同名端分別與第一Nullor的同相輸入端以及信號(hào)源連接；第一變壓器次級(jí)線圈的同名端與對(duì)應(yīng)的混合電流合成級(jí)的輸入端相連，第一變壓器次級(jí)線圈的異名端接地；第一電阻的一端連接第一Nullor的反相輸入端和同相輸出端。

上述第二變壓器的初級(jí)線圈的同名端與第二Nullor的反相輸出端相連，第二變壓器的初級(jí)線圈的同名端分別與第二Nullor的同相輸入端以及信號(hào)源連接；第二變壓器次級(jí)線圈的同名端與對(duì)應(yīng)的混合電流合成級(jí)的輸入端相連，第二變壓器次級(jí)線圈的異名端接地；第二電阻的一端連接第二Nullor的反相輸入端和同相輸出端；第一、第二電阻的另一端相互連接。

所述的電流檢測(cè)級(jí)采用電流傳感器或集成變壓器。

所述的混合電流合成級(jí)采用電流加法器或減法器。

所述的電流-電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換級(jí)采用無(wú)源或有源的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路。

本發(fā)明的一種具有噪聲抵消電路的全差分功率電流放大器具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1.由于本發(fā)明的一種具有全差分功率電流放大器可以抵消電流并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的噪聲，因此可以減小電流并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)放大器的噪聲貢獻(xiàn)，從而提高整個(gè)放大器的噪聲性能。

2.由于本發(fā)明的一種具有全差分功率電流放大器其噪聲抵消電路檢測(cè)和處理的是差分的電流信號(hào)，因此噪聲抵消電路的引入不會(huì)影響原差分功率電流放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3.由于本發(fā)明的一種具有全差分功率電流放大器其噪聲抵消電路構(gòu)成對(duì)稱的差分結(jié)構(gòu)，因此在其兩對(duì)稱的混合電流合成級(jí)輸出的信息信號(hào)疊加后，在提高增益的同時(shí)保持了較高的共模抑制比，工藝一致性和魯棒性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原理示意圖。

圖2是圖1的具體實(shí)現(xiàn)示意圖。

圖1和圖2中：10、20.電流檢測(cè)級(jí)，11、21.電流-電壓轉(zhuǎn)換級(jí)12、22.電壓-電流轉(zhuǎn)換級(jí)，13、23.混合電流合成級(jí)，30、40.Nullor，31、41.變壓器。