[發明專利]一種可變衰減器

在審

• 申請號: 202110573596.4
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113364430A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王崢;胡泉;孫南;鞏永平;崔興利;郭瑞;王文赫;郭彥
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司;北京智芯半導體科技有限公司;中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03H11/24
• 分類號: H03H11/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種可變衰減器，其特征在于，所述可變衰減器包括：

電阻調節模塊，包括阻值可調的一個或多個電阻器；以及

電壓輸出模塊，其數量與所述電阻器的數量相同，且每一電壓輸出模塊分別連接一個所述電阻器，并被配置為能夠基于一個電壓輸出端輸出不同極性和大小的電壓，并將所輸出的電壓提供給對應連接的電阻器以調節該電阻器的阻值，使得所述一個或多個電阻器的阻值能通過適配以實現目標衰減值。

2.根據權利要求1所述的可變衰減器，其特征在于，所述可變衰減器還包括：

脈沖控制模塊，與所述電壓輸出模塊相連，用于通過脈沖信號控制所述電壓輸出模塊輸出不同極性的電壓。

3.根據權利要求1所述的可變衰減器，其特征在于，所述電阻器采用憶阻器，且數量為三個，分別為：

連接在所述可變衰減器的信號輸入端與地之間的第一憶阻器；

連接在衰減信號輸出端與地之間的第三憶阻器；以及

連接在所述信號輸入端與所述衰減信號輸出端之間的第二憶阻器。

4.根據權利要求3所述的可變衰減器，其特征在于，所述一個或多個電阻器的阻值與所述目標衰減值之間被配置為滿足以下關系：

其中，R_in為所述可變衰減器的輸入阻抗，R_out為所述可變衰減器的負載阻抗，A為所述目標衰減值，M₁、M₂、M₃分別為所述第一憶阻器、所述第二憶阻器和所述第三憶阻器的阻值。

5.根據權利要求1所述的可變衰減器，其特征在于，所述電壓輸出模塊是階梯電壓發生電路，且該階梯電壓發生電路被配置為能夠輸出正、負極性的多個階梯的電壓。

6.根據權利要求5所述的可變衰減器，其特征在于，所述階梯電壓發生電路包括：

直流電源，用于輸出電壓；

分壓電路，其并聯在所述直流電源的兩端之間，且包括相串聯的偶數個分壓元件，用于對所述直流電源輸出的電壓進行分壓，其中在所述分壓電路的中間兩個分壓元件之間的線路上設置第一中間點以接地；

開關電路，其并聯在所述直流電源的兩端之間，且包括相串聯的偶數個功率晶體管，用于通過控制各個功率晶體管響應于脈沖信號的導通或關閉，來控制所述直流電源輸出的電壓的極性，其中在所述開關電路的中間兩個功率晶體管之間的線路上設置第二中間點；以及

鉗位電路，其適配性地設置在所述分壓電路和所述開關電路之間，用于對所述分壓元件進行電壓鉗位并限制相應功率晶體管的供電電壓，以使得所述第一中間點與所述第二中間點之間的電壓呈現為具有正、負極性的階梯電壓。

7.根據權利要求6所述的可變衰減器，其特征在于，所述分壓元件為電容，且各電容被配置為容值相等。

8.根據權利要求6所述的可變衰減器，其特征在于，所述功率開關管為場效應管、電子注入增加柵晶體管及絕緣柵雙極型晶體管中的任意一者，且各功率開關管的配置參數相一致。

9.根據權利要求6所述的可變衰減器，其特征在于，所述第一中間點與所述第二中間點通過線路被形成為所述電壓輸出端。

10.根據權利要求6所述的可變衰減器，其特征在于，所述鉗位電路包括：多路由至少兩個鉗位二極管串聯組成的鉗位子電路，且每一鉗位子電路的一端連接在所述第二中間點的一側的兩個功率晶體管之間的線路上，另一端連接在所述第二中間點的另一側的兩個功率晶體管之間的線路上，使得經由所述鉗位子電路相連接的兩個功率開關管形成互補開關對，其中所述互補開關對是指當其中一個功率開關管導通時，則另一個功率開關管相應關閉；

所述每一鉗位子電路的兩個鉗位二極管之間的線路上設置有鉗位點，該鉗位點對應連接至兩個分壓元件之間的線路上，以對相應分壓元件上的電壓進行鉗位。