[發(fā)明專利]差分放大器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110829296.8
• 申請(qǐng)日: 2021-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN113541619A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧玉林;馬新聞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京兆芯電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/45
• 分類號(hào): H03F3/45
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 徐協(xié)成

一種接收具有第一擺幅的第一輸入電壓信號(hào)以及第二輸入電壓信號(hào)的差分放大器，包括第一與第二級(jí)放大電路以及交叉耦合反相器電路。第一與第二級(jí)放大電路接收第一輸入電壓信號(hào)以及第二輸入電壓信號(hào)以產(chǎn)生具有第二擺幅且占空比被校正的第三比較信號(hào)以及第四比較信號(hào)。交叉耦合反相器電路耦接該第二級(jí)放大電路以接收該第三比較信號(hào)與該第四比較信號(hào)，交叉耦合反相器電路校正該第三比較信號(hào)與該第四比較信號(hào)的占空比來產(chǎn)生第一輸出電壓信號(hào)以及第二輸出電壓信號(hào)，其中，該第二擺幅大于該第一擺幅。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種差分放大器，且特別涉及一種高共模抑制比的差分放大器，其將第一電壓信號(hào)放大為第二電壓信號(hào)且同時(shí)能校正第二電壓信號(hào)的占空比和/或相位差。

背景技術(shù)

隨著電子行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)并行接口的速度提升愈加困難，取而代之的是速度更快的串行接口，于是原本用于光纖通信的串行解串(serializer/deserializer，SerDes)系統(tǒng)成為了為高速串行接口的主流。SerDes系統(tǒng)是一種時(shí)分多任務(wù)(TDM)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)的串行通信系統(tǒng)，在發(fā)送端，多路低速并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成高速串行信號(hào)，經(jīng)過信道傳輸后，該高速串行信號(hào)在接收端重新轉(zhuǎn)換成低速并行信號(hào)。SerDes系統(tǒng)中的高速串行信號(hào)通常為差分信號(hào)，該高速串行信號(hào)具有功耗低，抗干擾強(qiáng)，速度快的特點(diǎn)。為了支持上述高速串行信號(hào)的傳輸，上述信道需要芯片內(nèi)高速時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)，也就是說需要在SerDes系統(tǒng)內(nèi)建立高速時(shí)鐘分配網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種差分放大器。此差分放大器包括第一級(jí)放大電路、第二級(jí)放大電路以及交叉耦合反相器電路。第一級(jí)放大電路接收一第一輸入電壓信號(hào)以及一第二輸入電壓信號(hào)，且根據(jù)第一與第二輸入電壓信號(hào)產(chǎn)生一第一比較信號(hào)以及一第二比較信號(hào)。第二級(jí)放大電路耦接第一級(jí)放大電路，接收第一與第二比較信號(hào)，且根據(jù)第一與第二比較信號(hào)來產(chǎn)生第三比較信號(hào)以及第四比較信號(hào)。交叉耦合反相器電路耦接第二級(jí)放大電路，接收第三與第四比較信號(hào)，且分別根據(jù)第三與第四比較信號(hào)來產(chǎn)生第一輸出電壓信號(hào)以及第二輸出電壓信號(hào)。當(dāng)?shù)谌c第四比較信號(hào)同時(shí)處于一第一電壓電平時(shí)，交叉耦合反向器電路將第一與第二輸出電壓信號(hào)反相牽引至一第二電壓電平。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所述的差分放大器1的電路圖；

圖2A～2C分別為本發(fā)明一實(shí)施例所述的比較信號(hào)202～206的波形圖；

圖3A～3C分別為本發(fā)明一實(shí)施例所述的比較信號(hào)與輸出電壓信號(hào)間的占空比波形圖；

圖4A～4B分別為本發(fā)明一實(shí)施例所述的比較信號(hào)與輸出電壓信號(hào)間的相位差的波形圖；以及

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例所述的差分放大器5的電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

在串行解串(serializer/deserializer，SerDes)系統(tǒng)中，每一信道通過時(shí)鐘導(dǎo)線接收差分時(shí)鐘信號(hào)，以供并行至串行信號(hào)轉(zhuǎn)換。為了減少傳輸差分時(shí)鐘信號(hào)所消耗的動(dòng)態(tài)功率，SerDes系統(tǒng)采用具有第一振幅的第一電壓信號(hào)，例如采用非滿擺幅(non-fullswing)的差分時(shí)鐘信號(hào)。每一信道通過時(shí)鐘導(dǎo)線接收該第一電壓信號(hào)后，需要將其放大為具有第二振幅的第二電壓信號(hào)，例如放大為滿擺幅的(full swing)的差分時(shí)鐘信號(hào)，與此同時(shí)，還需要使第二電壓信號(hào)的占空比(duty cycle)和/或相位差符合標(biāo)準(zhǔn)，以能精確地進(jìn)行并行至串行信號(hào)的轉(zhuǎn)換。因此，本發(fā)明的各實(shí)施例提供了一種差分放大器，用于將第一電壓信號(hào)放大為第二電壓信號(hào)，并同時(shí)校準(zhǔn)第二電壓信號(hào)的占空比和/或相位差。