[發(fā)明專利]一種增益電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410083486.X
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104901644A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文冠;胡勝發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 安凱（廣州）微電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種增益電路。

背景技術(shù)

增益電路廣泛應(yīng)用于電子電氣設(shè)備中，增益電路用于對信號進行適度的放大或衰減以便后級電路能夠?qū)崿F(xiàn)有效的信號處理。在信號大小瞬時變化的應(yīng)用中還要求增益電路的增益可變，從而實現(xiàn)跟蹤信號的大小不同設(shè)定合適的增益值。

常規(guī)的增益電路通常采用運算放大器的閉環(huán)應(yīng)用實現(xiàn)，如圖1所示，運算放大器的輸入和輸出都是電壓信號，其增益是輸出電壓與輸入電壓的比值，理想運算放大器的直流電壓增益無窮大，而單位增益帶寬固定不變。閉環(huán)應(yīng)用將運算放大器連接成電阻負反饋的形式，電路的增益由反饋電阻R_f和輸入電阻R_s的比值確定，即電路的增益為-R_f/R_s，通過改變輸入電阻R_s或反饋電阻R_f可實現(xiàn)可變增益。

由于運算放大器的單位增益帶寬固定不變，運算放大器的增益在頻率高于主極點時開始下降，因此，基于運算放大器電阻負反饋形式的增益電路的帶寬與增益相關(guān)，如圖2所示，增益越大，帶寬越小，高增益時基于運算放大器電阻負反饋形式的增益電路的帶寬遠小于運算放大器的單位增益帶寬，另外，實現(xiàn)高單位增益帶寬的運算放大器需要很大的功耗，因此，基于運算放大器電阻負反饋形式的增益電路無法實現(xiàn)低功耗的寬帶信號處理。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種增益電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中基于運算放大器電阻負反饋形式的增益電路無法實現(xiàn)低功耗的寬帶信號處理的問題，其技術(shù)方案如下：

一種增益電路，包括：電壓轉(zhuǎn)換單元，以及，與所述電壓轉(zhuǎn)換單元連接的電流轉(zhuǎn)換單元；

所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括：N個輸入跨導(dǎo)單元，所述N個輸入跨導(dǎo)單元開環(huán)應(yīng)用，N為大于等于1的任意整數(shù)；

所述電流轉(zhuǎn)換單元包括：M個輸出跨導(dǎo)單元，所述M個輸出跨導(dǎo)連接成有源正阻抗形式，M為大于等于1的任意整數(shù)；

所述電壓轉(zhuǎn)換單元，用于通過所述N個輸入跨導(dǎo)單元將所述增益電路的輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號；

所述電流轉(zhuǎn)換單元，用于將所述M個輸出跨導(dǎo)單元作為所述電壓轉(zhuǎn)換單元的負載，將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號作為所述增益電路的輸出。

其中，當(dāng)N大于1時，所述N個輸入跨導(dǎo)單元并聯(lián)，所述N個輸入跨導(dǎo)單元并聯(lián)后的支路與所述電流轉(zhuǎn)換單元串聯(lián)。

其中，當(dāng)M大于1時，所述M個輸出跨導(dǎo)單元并聯(lián)，所述M個輸出跨導(dǎo)單元并聯(lián)后的支路與所述電壓轉(zhuǎn)換單元串聯(lián)。

其中，所述輸入跨導(dǎo)單元和所述輸出跨導(dǎo)單元均為單端跨導(dǎo)單元，所述單端跨導(dǎo)單元包括一個輸入端和一個輸出端；

或者，所述輸入跨導(dǎo)單元和所述輸出跨導(dǎo)單元均為差分跨導(dǎo)單元，所述差分跨導(dǎo)單元包括同相輸入端、反相輸入端、同相輸出端和反相輸出端。

其中，所述輸入跨導(dǎo)單元和所述輸出跨導(dǎo)單元均為單端跨導(dǎo)單元，并且，N和M均大于1；

則所述電壓轉(zhuǎn)換單元中各個單端跨導(dǎo)單元的輸入端并聯(lián)，所述各個單端跨導(dǎo)單元的電流輸出端并聯(lián)；

所述電流轉(zhuǎn)換單元中各個單端跨導(dǎo)單元的輸入端并聯(lián)，所述各個單端跨導(dǎo)單元的輸出端并聯(lián)，并且，每個單端跨導(dǎo)單元的輸入端與輸出端連接；

所述電壓轉(zhuǎn)換單元中各個單端跨導(dǎo)單元并聯(lián)后的支路與所述電流轉(zhuǎn)換單元中各個單端跨導(dǎo)單元并聯(lián)后的支路串聯(lián)。

其中，所述輸入跨導(dǎo)單元和所述輸出跨導(dǎo)單元均為差分跨導(dǎo)單元，并且，N和M均大于1；

所述電壓轉(zhuǎn)換單元中各個差分跨導(dǎo)單元的同相輸入端并聯(lián)，所述各個差分跨導(dǎo)單元的反相輸入端并聯(lián)，所述各個差分跨導(dǎo)單元的同相輸出端并聯(lián)，所述各個差分跨導(dǎo)單元的反相輸出端并聯(lián)；

所述電流轉(zhuǎn)換單元中各個差分跨導(dǎo)單元的同相輸入端并聯(lián)，所述各個差分跨導(dǎo)單元的反相輸入端并聯(lián)，所述各個差分跨導(dǎo)單元的同相輸出端并聯(lián)，所述各個差分跨導(dǎo)單元的反相輸出端并聯(lián)，并且，每個差分跨導(dǎo)單元的同相輸入端與反相輸出端連接、反相輸入端與同相輸出端連接；

所述電壓轉(zhuǎn)換單元中各個差分跨導(dǎo)單元并聯(lián)后的支路與所述電流轉(zhuǎn)換單元中各個差分跨導(dǎo)單元并聯(lián)后的支路串聯(lián)。

所述增益電路的增益為N與M的比值。

上述技術(shù)方案具有如下有益效果：