[發明專利]一種用于全差分Gm?C濾波器的四輸入跨導放大器

有效

• 申請號: 201510098896.6
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN104660194B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 吳建輝;周明杰;李紅;陳超;黃成
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 黃成萍

1.一種用于全差分Gm-C濾波器的四輸入跨導放大器，其特征在于：包括兩個差分電壓電流轉換級和一個共享電流輸出級，分別稱兩個差分電壓電流轉換級為電壓電流轉換級A和電壓電流轉換級B；兩個差分電壓電流轉換級均由超級源跟隨器和無源電阻構成，超級源跟隨器通過反饋精確復制差分輸入電壓，施加到無源電阻上后轉化為差分輸出電流；電壓電流轉換級A的差分輸出電流為電壓電流轉換級B的差分輸出電流為電壓電流轉換級A和電壓電流轉換級B輸出的電流通過直接并聯的形式實現電流的加減，然后經過共享電流輸出級輸出到高阻抗的輸出節點；該四輸入跨導放大器的差分輸出電流為：

$I_{out}^{+}-I_{out}^{-}=\frac{(V_{inA}^{+}-V_{inA}^{-})}{R_A}-\frac{(V_{inB}^{+}-V_{inB}^{-})}{R_B}=g_A(V_{inA}^{+}-V_{inA}^{-})-g_B(V_{inB}^{+}-V_{inB}^{-})$

其中，為電壓電流轉換級A的差分輸入信號，為電壓電流轉換級B的差分輸入信號，R_A為電壓電流轉換級A的無源電阻，R_B為電壓電流轉換級B的無源電阻，g_A＝1/R_A，g_B＝1/R_B；

該四輸入跨導放大器的具體電路為：

第一PMOS晶體管PM1的柵極、第二PMOS晶體管PM2的柵極、第三PMOS晶體管PM3的柵極、第四PMOS晶體管PM4的柵極、第五PMOS晶體管PM5的柵極和第六PMOS晶體管PM6的柵極相連后并接入偏置電壓V_bp，第一PMOS晶體管PM1的源極、第二PMOS晶體管PM2的源極、第三PMOS晶體管PM3的源極、第四PMOS晶體管PM4的源極、第五PMOS晶體管PM5的源極和第六PMOS晶體管PM6的源極相連后并接入電源電壓Vdd；

第一PMOS晶體管PM1的漏極、第七PMOS晶體管PM7的源極和第一NMOS晶體管NM1的漏極相連后并接入無源電阻R_A的一端，第二PMOS晶體管PM2的漏極、第八PMOS晶體管PM8的源極和第二NMOS晶體管NM2的漏極相連后并接入無源電阻R_A的另一端；

第三PMOS晶體管PM3的漏極與第三NMOS晶體管NM3的漏極相連，第四PMOS晶體管PM4的漏極與第四NMOS晶體管NM4的漏極相連；

第五PMOS晶體管PM5的漏極、第九PMOS晶體管PM9的源極和第五NMOS晶體管NM5的漏極相連后并接入無源電阻R_B的一端，第六PMOS晶體管PM6的漏極、第十PMOS晶體管PM10的源極和第六NMOS晶體管NM6的漏極相連后并接入無源電阻R_B的另一端；

第七PMOS晶體管PM7的漏極、第一NMOS晶體管NM1的柵極和第七NMOS晶體管NM7的漏極相連，第八PMOS晶體管PM8的漏極、第二NMOS晶體管NM2的柵極和第十NMOS晶體管NM10的漏極相連，第九PMOS晶體管PM9的漏極、第五NMOS晶體管NM5的柵極和第十三NMOS晶體管NM13的漏極相連，第十PMOS晶體管PM10的漏極、第六NMOS晶體管NM6的柵極和第十六NMOS晶體管NM16的漏極相連；

第一NMOS晶體管NM1的源極、第八NMOS晶體管NM8的漏極、第四NMOS晶體管NM4的源極和第十二NMOS晶體管NM12的漏極相連，第二NMOS晶體管NM2的源極、第九NMOS晶體管NM9的漏極、第三NMOS晶體管NM3的源極和第十一NMOS晶體管NM11的漏極相連；

第三NMOS晶體管NM3的柵極和第四NMOS晶體管NM4的柵極相連后接入偏置電壓V_cn；

第五NMOS晶體管NM5的源極、第十四NMOS晶體管NM14的漏極、第四NMOS晶體管NM4的源極和第十二NMOS晶體管NM12的漏極相連，第六NMOS晶體管NM6的源極、第十五NMOS晶體管NM15的漏極、第三NMOS晶體管NM3的源極和第十一NMOS晶體管NM11的漏極相連；

第七NMOS晶體管NM7的柵極、第八NMOS晶體管NM8的柵極、第九NMOS晶體管NM9的柵極、第十NMOS晶體管NM10的柵極、第十一NMOS晶體管NM11的柵極、第十二NMOS晶體管NM12的柵極、第十三NMOS晶體管NM13的柵極、第十四NMOS晶體管NM14的柵極、第十五NMOS晶體管NM15的柵極和第十六NMOS晶體管NM16的柵極相連后接入偏置電壓V_bn；

第七NMOS晶體管NM7的源極、第八NMOS晶體管NM8的源極、第九NMOS晶體管NM9的源極、第十NMOS晶體管NM10的源極、第十一NMOS晶體管NM11的源極、第十二NMOS晶體管NM12的源極、第十三NMOS晶體管NM13的源極、第十四NMOS晶體管NM14的源極、第十五NMOS晶體管NM15的源極和第十六NMOS晶體管NM16的源極相連后接地Gnd；

第七PMOS晶體管PM7的柵極接差分輸入信號第八PMOS晶體管PM8的柵極接差分輸入信號第九PMOS晶體管PM9的柵極接差分輸入信號第十PMOS晶體管PM10的柵極接差分輸入信號第三PMOS晶體管PM3的漏極輸出差分輸出電流第四PMOS晶體管PM4的漏極輸出差分輸出電流