[發明專利]基于Cherry Hooper結構的交錯反饋型限幅放大器

在審

• 申請號: 201910867447.1
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110557099A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 毛陸虹;周高磊;謝生
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F3/42
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 杜文茹

一種基于Cherry Hooper結構的交錯反饋型限幅放大器，包括有依次串聯連接的第一主放大器G_CH(s)₁、第二主放大器G_CH(s)₂、第三主放大器G_CH(s)₃和第四主放大器G_CH(s)₄，第一主放大器G_CH(s)₁的輸入端構成限幅放大器的輸入端連接輸入信號V_in，第四主放大器G_CH(s)₄的輸出端構成限幅放大器的信號輸出端V_out，第一主放大器G_CH(s)₁的輸入端與第二主放大器G_CH(s)₂的輸出端之間設置第一反饋放大器G_f(s)₁，第二主放大器G_CH(s)₂的輸入端與第三主放大器G_CH(s)₃的輸出端之間設置第二反饋放大器G_f(s)₂，第三主放大器G_CH(s)₃的輸入端與第四主放大器G_CH(s)₄的輸出端之間設置第三反饋放大器G_f(s)₃。本發明將電路的零點分離，消除有源反饋帶來的增益峰化，提升信號傳輸質量。

技術領域

本發明涉及一種限幅放大器。特別是涉及一種基于Cherry Hooper結構的交錯反饋型限幅放大器。

背景技術

隨著大數據時代的來臨，人類社會對網絡帶寬和數據流量的需求呈現指數性增長。由于趨膚效應的存在，傳統以銅芯電纜為介質的電互連傳輸方式在傳輸高速數據時，會出現嚴重的損耗和串擾，不能滿足信息時代數據傳輸量和傳輸速率的需求。而以光為傳輸載體，光纖為傳輸介質的光互連模式可以擺脫趨膚效應束縛，具有損耗低、串擾小以及帶寬高等優勢，必定是未來數據傳輸的主要方式。

光接收機作為光互連系統的核心模塊之一，自然成為硅基光電子的研究熱點方向。與此同時，隨著半導體工藝進入深亞微米時代，CMOS工藝的最小尺寸不斷縮減，特征頻率逐漸增加，與BiCMOS工藝相比具有集成度高、功耗小和成本低等優點，是目前高速光接收機模擬前端放大電路設計中常用的工藝，也是未來發展的方向。

跨阻放大器對光電探測器的輸出光電流進行轉化和放大，是光接收機系統的第一級，限幅放大器通常位于跨阻放大器后端。限幅放大器不僅要對跨阻放大器的輸出波形進行整形，還需要對輸入信號進行進一步的放大，目前低供電電壓條件下，單級放大器的增益通常只有幾dB，要實現較大的增益勢必會采用多級級聯，但多級級聯會導致放大器帶寬快速下降，因此目前限幅放大器設計的難點和重點都在帶寬的提升上總的來說目前基于CMOS工藝的傳統RGC結構跨阻放大器面對的主要問題是共源有源反饋結構對輸入極點頻率提升有限，同時輸出極點頻率和增益之間難以平衡。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠消除級間寄生電容的影響，在保證限幅放大器足夠增益的基礎上，有效提升帶寬的基于Cherry Hooper結構的交錯反饋型限幅放大器。