[實用新型]一種新型可變增益放大器

有效

• 申請號: 201420406537.3
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN204031082U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 徐厚軍;俞志君;姚英姿
• 申請（專利權）人: 江蘇星宇芯聯電子科技有限公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 蔣真

一、技術領域

本實用新型是一種具有與控制電壓成指數關系的增益的新型可變增益放大器。目的是使其具有恒定的自動增益控制穩定時間。屬于模擬集成電路設計技術領域。

二、背景技術

中國的北斗衛星導航系統屬于世界四大衛星導航系統，它能為人類提供導航，定位，授時等一系列服務，被廣泛應用于導彈制導、海洋救生、航空航天、野外勘探及汽車導航等領域。

衛星導航系統中的核心電路是接收機電路，由于不同環境，不同時間點，輸入信號的信噪比差異很大，這就需要接收機電路隨著不同幅度輸入信號自動調整通路增益，以避免輸出信號飽和。這就需要接收機電路中含有自動增益控制電路，而可變增益放大器就是自動增益控制電路中的核心電路。

可變增益放大器主要特性中，可調節范圍，與控制電壓成指數關系的增益是設計者必須優先考慮的。其中大的可調節范圍可以減少可變增益放大器級聯的個數，從而減小接收機整體通路的功耗，提高通路的線性度。與控制電壓成指數關系的增益可以實現恒定的自動增益控制穩定時間。雖然工作在亞閾值區的晶體管本身具有指數特性，但是該區域下噪聲大，本征頻率低，因此用在飽和區與線性區的晶體管實現與控制電壓成指數關系的增益是必要的。

三、發明內容

本實用新型的基于接收機中的新型可變增益放大器，具有大的可調節范圍，和與控制電壓成指數關系的增益。此新型可變增益放大器還包括自動增益控制電路，涵蓋功率檢測電路，參考比較電路，積分器電路以及單端控制信號轉差分控制信號轉換電路。

本實用新型的新型可變增益放大器是通過以下技術方案來實現的：

一種新型可變增益放大器，此可變增益放大器具有與控制電壓成指數關系的增益，從而具有恒定的自動增益控制穩定時間，所述可變增益放大器包括：第一級可變增益放大器電路和第二級可變增益放大器電路；

所述可變增益放大器還包括自動增益控制電路，涵蓋功率檢測電路，參考比較電路，積分器電路以及單端控制信號轉差分控制信號轉換電路。

對于所述第一級可變放大器電路的輸入信號，設高電平為V_in+，低電平為V_in-，對于所述第一級可變放大器電路的輸出信號，設高電平為V_out1+，低電平為V_out1-；對于所述第二級可變放大器電路的輸入信號為所述第一級可變放大器電路的輸出信號，高電平為V_out1+，低電平為V_out1-；對于所述第二級可變放大器電路的輸出信號，設高電平為V_out+，低電平為V_out-；

所述第一級可變放大器電路的輸入信號V_in+與V_in-分別連接第一晶體管M1與第二晶體管M2，第一晶體管M1與第二晶體管M2的源端分別連接各自的第五電流源晶體管M5與第六電流源晶體管M6的漏端，并且第一晶體管M1與第二晶體管M2的源端用晶體管M3跨接，第一晶體管M1與第二晶體管M2的漏端連接第一負載電阻R1與第二負載電阻R2，并且定義第一晶體管M1與第二晶體管M2的漏端輸出為所述第一級可變放大器電路的輸出信號V_out1+，V_out1-；

所述第二級可變放大器電路的輸入信號V_out1+與V_out1-分別連接第八晶體管M8與第九晶體管M9，第八晶體管M8與第九晶體管M9的源端分別連接各自的電流源第十二晶體管M12與第十三晶體管M13的漏端，并且第八晶體管M8與第九晶體管M9的源端用第五電阻R5跨接，第八晶體管M8與第九晶體管M9的漏端連接第三負載電阻R3與第四負載電阻R4，第八晶體管M8與第九晶體管M9的漏端用第十晶體管M10跨接，并且定義第八晶體管M8與第九晶體管M9的漏端輸出為所述第二級可變放大器電路的輸出信號V_out+，V_out-。

由此可變增益放大器引出的其他可變增益放大器，包括第一級可變放大器電路與第二級可變放大器電路對調組成的可變增益放大器；第一級可變放大器電路與第二級可變放大器電路中N型晶體管與P型晶體管對調的可變增益放大器。

該新型可變增益放大器還包括自動增益控制電路，涵蓋功率檢測電路，參考比較電路，積分器電路以及單端控制信號轉差分控制信號轉換電路。