專利名稱:一種跨導放大器、電阻、電感以及濾波器的制作方法
技術領域:
本申請涉及電路領域,尤其涉及一種跨導放大器、電阻、電感以及濾波器。
背景技術:
隨著通信技術,尤其是移動通信技術和計算技術的飛速發展,作為現代接收機尤其是零中頻接受機中的一個關鍵模塊,跨導-電容(Gm-C)有源濾波器能在混頻器之后進行信號的濾波處理,為后級的可變增益放大器提供雜散頻譜較少的信號,既能有效地在可變增益放大器(VGA, Variable Gain Amplifier)、模擬/數字轉換器(ADC,Analog-to-DigitalConverter)之前初步處理信號,又能防止后級的可變增益放大器由于帶外信號過大而飽 和。在移動數字視頻廣播系統中,位于接收機中頻部分的Gm-C濾波器,需要處理較大的輸入信號,要求濾波器在功耗很低的情況下保證較高的線性度。
發明內容
有鑒于此,本申請要解決的技術問題是,提供一種跨導放大器、電阻、電感以及濾波器,能夠使得濾波器在功耗很低的情況下保證較高的線性度。為此,本申請實施例采用如下技術方案一種跨導放大器,包括第一 NMOS管和第二 NMOS管的柵極連接跨導放大器的正相輸入端;第三NMOS管和第四NMOS管的柵極連接跨導放大器的負相輸入端;第一 NMOS管的源極、第二 NMOS管的源極、第三NMOS管的源極以及第四NMOS管的源極均連接第六NMOS管的漏極,且,均連接第五NMOS管的源極;第六NMOS管的源極接地,柵極連接第五NMOS管的漏極;第七PMOS管的源極、第八PMOS管的源極以及第九PMOS管的源極連接跨導放大器的電源電壓輸入端;第七PMOS管的漏極、第一 NMOS管的漏極以及第四NMOS管的漏極均連接跨導放大器的第一輸出端;第八PMOS管的漏極連接第五NMOS管的漏極;第九PMOS管的漏極、第二 NMOS管的漏極以及第三NMOS管的漏極均連接跨導放大器的第二輸出端;第五NMOS管的柵極連接跨導放大器的參考電壓端;第七PMOS管和第九PMOS管的柵極分別連接跨導放大器的共模反饋電壓端;第八PMOS管的柵極連接正相偏置電壓端。第一 NMOS管的尺寸分別大于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸,且第三NMOS管的尺寸分別大于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸時,所述第一輸出端為跨導放大器的負相輸出端,所述第二輸出端為跨導放大器的正相輸出端;第一 NMOS管的尺寸分別小于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸,且第三NMOS管的尺寸分別小于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸時,所述第一輸出端為跨導放大器的正相輸出端,所述第二輸出端為跨導放大器的負相輸出端。還包括第十PMOS管的源極以及第十一 PMOS管的源極連接跨導放大器的電源電壓輸入端;第十PMOS管的柵極與第十一 PMOS管的柵極連接;第十PMOS管的漏極連接跨導放大器的共模反饋電壓端,且,通過第一電阻以及第一電容連接第十PMOS管的柵極,且,分別連接第十二 NMOS管的漏極以及第十三NMOS管的漏極;
第H PMOS管的漏極、第^ PMOS管的柵極、第十四NMOS管的漏極以及第十五NMOS管的漏極連接;第十二 NMOS管的柵極連接跨導放大器的正相輸出端,第十三NMOS管的柵極和第十四NMOS管的柵極連接參考電壓端;第十五NMOS管的柵極連接跨導放大器的負相輸出端;第十二 NMOS管的源極、第十三NMOS管的源極、第十六NMOS管的漏極連接;第十四NMOS管的源極、第十五NMOS管的源極、第十七NMOS管的漏極連接;第十六NMOS管的柵極和第十七NMOS管的柵極連接負相偏置電壓端;第十六NMOS管的源極以及第十七NMOS管的源極接地。一種電阻,包括權利要求I或2所述的跨導放大器,其中,跨導放大器的負相輸出端與跨導放大器的共模反饋電壓端連接;跨導放大器的正相輸出端與跨導放大器的負相輸入端連接,該連接的連接點作為電阻的第一端;跨導放大器的負相輸入端作為電阻的第二端。一種電阻,包括權利要求3所述的跨導放大器,其中,跨導放大器的正相輸入端與跨導放大器的負相輸出端連接,該連接的連接點作為所述電阻的第一端;跨導放大器的負相輸入端與跨導放大器的正相輸出端連接,該連接的連接點作為所述電阻的第二端。一種電阻,包括兩個如權利要求I或2所述的跨導放大器,分別為第一跨導放大器和第二跨導放大器,其中,第一跨導放大器的負相輸出端與第一跨導放大器的共模反饋電壓端連接;第二跨導放大器的負相輸出端與第二跨導放大器的共模反饋電壓端連接;第一跨導放大器的正相輸出端作為電阻的第一端,第一跨導放大器的正相輸入端作為電阻的第二端;第一跨導放大器的正相輸出端、第二跨導放大器的正相輸入端以及第二跨導放大器的正相輸出端相互連接;第二跨導放大器的負相輸入端、第二跨導放大器的正相輸出端、第一跨導放大器的正相輸入端、第一跨導放大器的負相輸入端相互連接。—種電感,包括兩個如權利要求I或2所述的跨導放大器,分別為第一跨導放大器和第二跨導放大器,其中,
第一跨導放大器的負相輸出端與第一跨導放大器的共模反饋電壓端連接;第二跨導放大器的負相輸出端與第二跨導放大器的共模反饋電壓端連接;電感的第一端通過第二電容接地,且分別與第一跨導放大器的正相輸出端、第二跨導放大器的正相輸入端連接;電感的第二端分別與第一跨導放大器的正相輸入端、第二跨導放大器的正相輸出端連接;第一跨導放大器的負相輸入端接地,第二跨導放大器的負相輸入端接地。一種濾波器,包括所述跨導放大器,和/或,所述電阻,和/或,所述電感。對于上述技術方案的技術效果分析如下本申請的跨導放大器采用兩組放大器構成,其中一組放大器由第一 NMOS管、第三NMOS管組成,一組放大器由第二NMOS管、第四NMOS管組成,兩組放大器的輸出端交叉連接,從而可以利用電流相減的方式消除奇次項諧波,從而實現跨導放大器的低功耗高線性度; 進而包含所述跨導放大器的濾波器也能夠在功耗低的情況下獲得較高的線性度。
圖I為本申請跨導放大器第一實施例示意圖;圖2為本申請共模反饋電路結構示意圖;圖3為本申請電阻第一實施例示意圖;圖4為本申請電阻第二實施例示意圖;圖5為本申請電感的第一實施例示意圖;圖6為本申請電阻第三實施例示意圖;圖7為本申請一種7階橢圓濾波器結構示意圖;圖8為本申請圖I所示跨導放大器中翻轉電壓跟隨器簡化圖;圖9為本申請圖I所示跨導放大器中翻轉電壓跟隨器開環增益分析圖;圖10為本申請圖I跨導放大器非線性效應消除原理示意圖。
具體實施例方式以下,結合附圖詳細說明本申請跨導放大器、電阻、電感以及濾波器的實現。圖I是本申請跨導放大器結構示意圖,如圖I所述,該跨導放大器包括第一 NMOS管Ml和第二 NMOS管M2的柵極連接跨導放大器的正相輸入端VINP ;第三NMOS管M3和第四NMOS管M4的柵極連接跨導放大器的負相輸入端VINN ;第一 NMOS管Ml源極、第二 NMOS管M2的源極、第三NMOS管M3的源極以及第四NMOS管M4的源極均連接第五NMOS管M5的源極,且,均連接第六NMOS管M6的漏極;第六NMOS管M6的源極接地,柵極連接第五NMOS管M5的漏極;第七PMOS管M7的源極、第八PMOS管M8的源極以及第九PMOS管M9的源極連接跨導放大器的電源電壓輸入端VC ;第七PMOS管M7的漏極、第一 NMOS管Ml的漏極以及第四NMOS管M4的漏極均與跨導放大器的第一輸出端VOUTl連接;第八PMOS管M8的漏極連接第五NMOS管M5的漏極;第九PMOS管M9的漏極、第二 NMOS管M2的漏極以及第三NMOS管M3的漏極均與跨導放大器的第二輸出端V0UT2連接;第五NMOS管M5的柵極連接跨導放大器的參考電壓端VREF ;第七PMOS管M7的柵極和第九PMOS管M9的柵極分別連接跨導放大器的共模反饋電壓端VCMFB ;第八PMOS管M8的柵極連接正相偏置電壓端VBIASP。其中,跨導放大器的第一輸出端VOUTl和第二輸出端V0UT2中,哪個為正相輸出端,哪個為負相輸出端由第一 NMOS管Ml、第二 NMOS管M2、第三NMOS管M3和第四NMOS管M4的尺寸比例決定,假設第一 NMOS管Ml和第三NMOS管M3的尺寸分別大于第二 NMOS管M2、第四NMOS管M4的尺寸,則可以認為跨導放大器中第一 NMOS管Ml和第三NMOS管M3組成的放大器為主放大器,第二 NMOS管M2和第四NMOS管M4組成的放大器作為副放大器,則第一輸出端VOUTl為跨導放大器的負相輸出端,第二輸出端V0UT2為跨導放大器的正相輸出端;相反,第一 NMOS管Ml和第三NMOS管M3的尺寸分別小于第二 NMOS管M2、第四NMOS管M4的尺寸,則第一輸出端VOUTl為跨導放大器的正相輸出端,第二輸出端V0UT2為跨導 放大器的負相輸出端。圖I所示的跨導放大器結構采用兩組放大器構成,其中一組放大器由第一 NMOS管Ml、第三NMOS管M3組成,一組放大器由第二 NMOS管M2、第四NMOS管M4組成,兩組放大器的輸出端交叉連接,從而可以利用電流相減的方式消除奇次項諧波,從而實現跨導放大器的低功耗高線性度。圖I所示的跨導放大器在實際應用場景中,需要跨導放大器實現雙端輸入單端輸出時,則跨導放大器的負相輸出端可以與跨導放大器的共模反饋電壓端VCMFB連接,實現跨導放大器的雙端輸入單端輸出。或者,在實際應用場景中,需要跨導放大器實現雙端輸入雙端輸出時,一般需要對圖I所示的跨導放大器的共模電平進行控制,也即對跨導放大器的共模反饋電壓端VCMFB的電壓進行控制,此時,圖I所示的跨導放大器可以進一步包括如圖2所示的共模反饋電路,由圖I和圖2結合構成另一種本申請實施例的跨導放大器結構,如圖2所示,所述共模反饋電路包括第十PMOS管MlO的源極以及第十一 PMOS管Ml I的源極連接跨導放大器的電源電壓輸入端VC ;第十PMOS管MlO的柵極與第i^一 PMOS管Ml I的柵極連接;第十PMOS管MlO的漏極連接跨導放大器的共模反饋電壓端VCMFB,且,通過第一電阻Rl以及第一電容Cl連接第十PMOS管MlO的柵極,且,分別連接第十二 NMOS管M12的漏極以及第十三NMOS管M13的漏極;第^^一 PMOS管Mll的漏極連接第i^一 PMOS管Mll的柵極、第十四NMOS管M14的漏極以及第十五NMOS管M15的漏極;第十二 NMOS管M12的柵極連接跨導放大器的正相輸出端V0UTP,第十三NMOS管M13的柵極和第十四NMOS管M14的柵極連接參考電壓端VREF ;第十五NMOS管M15的柵極連接跨導放大器的負相輸出端VOUTN ;第十二 NMOS管M12的源極以及第十三NMOS管M13的源極連接第十六NMOS管M16的漏極;第十四NMOS管M14的源極和第十五NMOS管M15的源極連接第十七NMOS管M17的漏極;
第十六NMOS管M16的柵極和第十七NMOS管M17的柵極連接負相偏置電壓端VBIASN ;第十六NMOS管M16的源極以及第十七NMOS管M17的源極接地。所述第一電阻Rl可以通過無源電阻實現,通過所述第一電阻Rl和第一電容Cl可以實現零極點分離,從而提升共模反饋電路和跨導放大器電路的共模穩定性。對于圖I所示跨導放大器以及圖I和圖2結合構成的跨導放大器在圖I中,第八PMOS管M8的柵極所連接的正相偏置電壓端VBIASP—般可以為一個固定電平值,一般會選擇為輸出共模電平,比如電源電壓為5V,輸出共模電平和正相偏置電壓端VBIASP的電平一般就選擇為電源電壓的一半即2. 5V ;而在圖2中,可以為負相偏置電壓端VBIASN提供一個固定電壓或者電流偏置,只要能提供穩定電流使得共模反饋電路正常工作即可。。
—般的,可以為參考電壓端VREF輸入某一固定值的電壓,具體的電壓數值可以在實際應用中根據應用環境確定,這里不限制。電源電壓輸入端VC—般連接跨導放大器的電源,用于為跨導放大器中的各個器件供電。其中,在實際應用中如濾波器中需要使用電阻或者電感時,可以使用上述圖I所示的跨導放大器,或者圖I和圖2結合得到的跨導放大器進行電阻或者電感的模擬。具體的,在需要使用雙端輸入單端輸出的跨導放大器的應用場景中,可以通過圖I所示的跨導放大器模擬電阻或者電感,使得電路中的電阻和電感從無源器件變為有源器件;如圖3和圖4所示為圖I的跨導放大器模擬得到的電阻結構示意圖,如圖5所示為圖I的跨導放大器模擬得到的電感結構示意圖;在需要使用雙端輸入雙端輸出的跨導放大器的應用場景中,可以通過圖I和圖2結合得到的跨導放大器模擬電阻或者電感;如圖6所示為圖I和圖2結合得到的跨導放大器模擬得到的電阻結構示意圖。如圖3所示,跨導放大器模擬得到的電阻結構包括跨導放大器gm,所述跨導放大器gm可以使用圖I所示的結構實現;另外,該電阻還包括跨導放大器gm的負相輸出端與跨導放大器gm的共模反饋電壓端連接(圖中未示出);跨導放大器gm的正相輸出端與跨導放大器gm的負相輸入端連接,該連接的連接點作為電阻的第一端;跨導放大器gm的負相輸入端作為電阻的第二端。其中,該電阻可以作為接地電阻或者浮地電阻,當圖3中所述電阻第一端和第二端中有一端接地,另一端連接其他器件時,該電阻為接地電阻;當電阻的第一端和第二端均連接其他器件時,該電阻為浮地電阻。圖3所示的電阻中,僅通過一個跨導放大器進行電阻的模擬,為了使得跨導放大器模擬得到的電阻的性能更為接近實際的電阻,在實際應用中還可以通過兩個圖I所示的跨導放大器實現電阻的模擬,如圖4所示,該電阻結構包括兩個圖I所示跨導放大器,分別為第一跨導放大器gmll和第二跨導放大器gm21,其中,
第一跨導放大器gmll的負相輸出端與第一跨導放大器gmll的共模反饋電壓端連接;第二跨導放大器gm21的負相輸出端與第二跨導放大器gm21的共模反饋電壓端連接;第一跨導放大器gmll的正相輸出端作為電阻的第一端,第一跨導放大器gmll的正相輸入端作為電阻的第二端;第一跨導放大器gmll的正相輸出端、第二跨導放大器gm21的正相輸入端以及第二跨導放大器gm21的正相輸出端相互連接;第二跨導放大器gm21的負相輸入端、第二跨導放大器gm21的正相輸出 端、第一跨導放大器gmll的正相輸入端、第一跨導放大器gmll的負相輸入端相互連接。圖5為圖I所示的跨導放大器模擬得到的電感,如圖5所示,該電感包括兩個圖I中所示的跨導放大器,分別為第一跨導放大器gmll和第二跨導放大器gm21,其中,第一跨導放大器gmll的負相輸出端與第一跨導放大器gmll的共模反饋電壓端連接;第二跨導放大器gm21的負相輸出端與第二跨導放大器gm21的共模反饋電壓端連接;所述電感的第一端通過第二電容C2接地,且分別與第一跨導放大器gmll的正相輸出端、第二跨導放大器gm21的正相輸入端連接;電感的第二端分別與第一跨導放大器gmll的正相輸入端、第二跨導放大器gm21的正相輸出端連接;第一跨導放大器gmll的負相輸入端接地,第二跨導放大器gm21的負相輸入端接地。圖6為跨導放大器模擬得到的電阻示意圖,包括跨導放大器gm,該跨導放大器可以通過圖I和圖2結合得到的跨導放大器實現;該電阻還包括跨導放大器gm的正相輸入端與跨導放大器gm的負相輸出端連接,該連接的連接點作為所述電阻的第一端;跨導放大器gm的負相輸入端與跨導放大器gm的正相輸出端連接,該連接的連接點作為所述電阻的第二端。以上圖3 圖6所示的電阻和電感均為有源器件,在實際應用中可以對應替換無源電阻和電感,例如在圖7所示的7階橢圓濾波器結構中,即可以使用圖3或圖4或圖6所示的電阻實現圖7中的電阻Rl和R2,而不使用無源電阻,使用圖5中的電感實現圖7中的電感L2、L3、L4,而不使用無源電感。由于其中的跨導放大器的低功耗高線性度,因此,保證了由所述跨導放大器實現的所述電阻以及電感的低功耗和高線性度,進而相對于使用無源電阻和/或電感的濾波器,包含所述電阻和/電感的濾波器的截止頻率、線性度等特性不隨溫度、工藝角等因素的影響,使得濾波器功耗低且線性度高。當然,圖7所示的濾波器僅為舉例,本申請的電阻和電感還可以應用到其他濾波器,甚至其他的包含電阻和/或電感的電路結構中,同樣可以降低這些電路的功耗,提高線性度。最后,對于圖I中所示的跨導放大器的工作原理進行說明在圖I中,第一 NMOS管Ml、第二 NMOS管M2、第三NMOS管M3、第四NMOS管M4組成兩組非對稱差分放大電路,第五NMOS管M5和第六NMOS管M6組成翻轉電壓跟隨器結構,該翻轉電壓跟隨器尤其可以適用于低壓應用場合中,用以在第五NMOS管M5的源級和第六NMOS管M6的漏極提供一個低阻點(例如可以為20歐到100歐的阻值),第八PMOS管M8給翻轉電壓跟隨器結構提供電流偏置,第七PMOS管M7和第九PMOS管M9作為共模反饋管使用。進一步的,對圖I中的翻轉電壓跟隨器進行進一步說明。如圖8所示,將圖I中除翻轉電壓跟隨器之外的電路可以等效為電流源IBIAS,從而形成圖8所示的翻轉電壓跟隨器結構,該跟隨器可以看成簡單的第五NMOS管M5加上一個起并聯反饋作用的第六NMOS管M6 ;流過第六NMOS管M6的電流保持恒定,忽略體效應和溝長調制效應,Vsem保持恒定,電壓增益為I。這種跟隨器結構可以吸收大量電流,而它吸收電流的能力取決于IBIAS的大小。跟隨器的吸收電流能力來源于輸出節點的低阻抗效應,圖9所示為翻轉電壓跟隨器進行開環增益分析時的等效電路,可以根據圖9所示模型推導出跟隨器的輸出阻抗大約為(I) 其中,gM1為第一 NMOS管Ml的跨導;gM2為第二 NMOS管M2的跨導,L為第一 NMOS管Ml的輸出電阻。
V. +V-如圖I所示,參考電壓端的電壓V,6f取為-職即輸入共模電平。第一 NMOS管
Ml與第三NMOS管M3的尺寸相等,第二 NMOS管M2與第四NMOS管M4的尺寸相等,而第一NMOS管Ml、第三NMOS管M3與第二 NMOS管M2、第四NMOS管M4的尺寸存在一定比例,這樣圖I所示的跨導放大器就形成了不對稱差分輸入對管結構。如圖10所示,可以認為圖I所示跨導放大器中包含兩個子跨導放大器構成,其中,第一子跨導放大器Gml由第一 NMOS管Ml、第三NMOS管M3構成,第二子跨導放大器Gm2由第二 NMOS管M2、第四NMOS管M4構成;一般來說跨導放大器的輸入輸出特性可以近似為 I OUt=SmlVinp+Sm2Vinp^SmsVInp3+Sm4Vinp4+ * * * ⑵gmi表示跨導放大器的第i階高次跨導項系數,i為自然數。在實際應用中,需要盡量的消除或減少一階基頻分量之外的所有高階非線性分量。因此,圖I中第一子跨導放大器Gml的正相輸出端輸出的電流為 I, I=Sml, IVinp+Sm2, Jinp'+gmS, lVinp3+gm4, Jin/+…;第一子跨導放大器Gml的負相輸出端輸出的電流為1。咖’egml’lVinn+gn^Vj+gn^ViJ+gn^’lVinn4+...;第二子跨導放大器Gm2的正相輸出端輸出的電流為I0Utp, 2_gml, 2VinP+gm2’2VinP +gm3, 2^inp +Sm4, 2^inp +...;第二子跨導放大器Gm2的負相輸出端輸出的電流為I0Utn, 2_Sml,2^inn+Sm2,2^inn +Sm3, 2^inn +Sm4, 2^inn +*** ;其中,gmi,j表示第j個子跨導放大器Gmj的輸出電流中的第i階高次跨導項系數。例如g<2表示第二子跨導放大器Gm2的輸出電流中的第4階高次跨導項系數。此外,Vinp表示子跨導放大器的正向輸入電壓;\ 表示子跨導放大器的負向輸入電壓。因此,如圖10所示,圖I所示電路采用兩個子跨導放大器gml和gm2的輸出端交叉連接的結構時,兩個子跨導放大器的輸出項交叉求和,兩個子跨導放大器具有不同符號的奇次項就被抵消掉一部分,因此圖I所示的跨導放大器的非線性可以被減少,從而使得圖I所示的跨導放大器得到較高的線性度。理想情況下,圖I所示跨導放大器的輸出電流
lout-(gml, I gml, 2) ^inp Vinn)。本申請實施例的跨導放大器,是一種寬輸入電壓范圍的恒定跨導AB類放大器電路結構,它由不對稱差分MOS管交叉耦合而成,能在亞微米和深亞微米CMOS工藝條件下,以較低的功耗條件實現很高的線性度和恒定跨導范圍,其線性度隨電源電壓、溫度、工藝角等環境條件變化很小。
本申請實施例的跨導放大器和/或電阻和/或電感,能夠適用于各種現有的電路中,尤其是濾波器,例如Gm-C濾波器中,以滿足接收機系統線性度高的要求;另外,所述跨導放大器還可以應用于移動視頻信號傳輸和開關電容電路中,滿足兩者對高線性度的要求。由圖2所示的共模反饋電路結合圖I形成的跨導放大器,其穩定性較高,對于高頻應用極為適合;另外,本申請實施例的跨導放大器在深亞微米CMOS標準工藝下,能適應較低的電源電壓,符合當今低壓CMOS趨勢。以上所述僅是本申請的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
權利要求
1.一種跨導放大器,其特征在于,包括 第一 NMOS管和第二 NMOS管的柵極連接跨導放大器的正相輸入端; 第三NMOS管和第四NMOS管的柵極連接跨導放大器的負相輸入端; 第一 NMOS管的源極、第二 NMOS管的源極、第三NMOS管的源極以及第四NMOS管的源極均連接第六NMOS管的漏極,且,均連接第五NMOS管的源極; 第六NMOS管的源極接地,柵極連接第五NMOS管的漏極; 第七PMOS管的源極、第八PMOS管的源極以及第九PMOS管的源極連接跨導放大器的電源電壓輸入端; 第七PMOS管的漏極、第一 NMOS管的漏極以及第四NMOS管的漏極均連接跨導放大器的第一輸出端; 第八PMOS管的漏極連接第五NMOS管的漏極; 第九PMOS管的漏極、第二 NMOS管的漏極以及第三NMOS管的漏極均連接跨導放大器的第二輸出端; 第五NMOS管的柵極連接跨導放大器的參考電壓端;第七PMOS管和第九PMOS管的柵極分別連接跨導放大器的共模反饋電壓端;第八PMOS管的柵極連接正相偏置電壓端。
2.根據權利要求I所述的跨導放大器,其特征在于,第一NMOS管的尺寸分別大于第二NMOS管和第四NMOS管的尺寸,且第三NMOS管的尺寸分別大于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸時,所述第一輸出端為跨導放大器的負相輸出端,所述第二輸出端為跨導放大器的正相輸出端; 第一 NMOS管的尺寸分別小于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸,且第三NMOS管的尺寸分別小于第二 NMOS管和第四NMOS管的尺寸時,所述第一輸出端為跨導放大器的正相輸出端,所述第二輸出端為跨導放大器的負相輸出端。
3.根據權利要求I或2所述的跨導放大器,其特征在于,還包括 第十PMOS管的源極以及第十一 PMOS管的源極連接跨導放大器的電源電壓輸入端; 第十PMOS管的柵極與第i^一 PMOS管的柵極連接; 第十PMOS管的漏極連接跨導放大器的共模反饋電壓端,且,通過第一電阻以及第一電容連接第十PMOS管的柵極,且,分別連接第十二 NMOS管的漏極以及第十三NMOS管的漏極;第H^一 PMOS管的漏極、第i^一 PMOS管的柵極、第十四NMOS管的漏極以及第十五NMOS管的漏極連接; 第十二 NMOS管的柵極連接跨導放大器的正相輸出端,第十三匪OS管的柵極和第十四NMOS管的柵極連接參考電壓端;第十五NMOS管的柵極連接跨導放大器的負相輸出端;第十二NMOS管的源極、第十三NMOS管的源極、第十六NMOS管的漏極連接;第十四NMOS管的源極、第十五NMOS管的源極、第十七NMOS管的漏極連接; 第十六NMOS管的柵極和第十七NMOS管的柵極連接負相偏置電壓端;第十六NMOS管的源極以及第十七NMOS管的源極接地。
4.一種電阻,其特征在于,包括權利要求I或2所述的跨導放大器,其中, 跨導放大器的負相輸出端與跨導放大器的共模反饋電壓端連接; 跨導放大器的正相輸出端與跨導放大器的負相輸入端連接,該連接的連接點作為電阻的第一端;跨導放大器的負相輸入端作為電阻的第二端。
5.一種電阻,其特征在于,包括權利要求3所述的跨導放大器,其中, 跨導放大器的正相輸入端與跨導放大器的負相輸出端連接,該連接的連接點作為所述電阻的第一端; 跨導放大器的負相輸入端與跨導放大器的正相輸出端連接,該連接的連接點作為所述電阻的第二端。
6.一種電阻,其特征在于,包括兩個如權利要求I或2所述的跨導放大器,分別為第一跨導放大器和第二跨導放大器,其中, 第一跨導放大器的負相輸出端與第一跨導放大器的共模反饋電壓端連接;第二跨導放大器的負相輸出端與第二跨導放大器的共模反饋電壓端連接; 第一跨導放大器的正相輸出端作為電阻的第一端,第一跨導放大器的正相輸入端作為電阻的第二端; 第一跨導放大器的正相輸出端、第二跨導放大器的正相輸入端以及第二跨導放大器的正相輸出端相互連接;第二跨導放大器的負相輸入端、第二跨導放大器的正相輸出端、第一跨導放大器的正相輸入端、第一跨導放大器的負相輸入端相互連接。
7.—種電感,其特征在于,包括兩個如權利要求I或2所述的跨導放大器,分別為第一跨導放大器和第二跨導放大器,其中, 第一跨導放大器的負相輸出端與第一跨導放大器的共模反饋電壓端連接;第二跨導放大器的負相輸出端與第二跨導放大器的共模反饋電壓端連接; 電感的第一端通過第二電容接地,且分別與第一跨導放大器的正相輸出端、第二跨導放大器的正相輸入端連接;電感的第二端分別與第一跨導放大器的正相輸入端、第二跨導放大器的正相輸出端連接; 第一跨導放大器的負相輸入端接地,第二跨導放大器的負相輸入端接地。
8.一種濾波器,其特征在于,包括權利要求I至3任一項所述的跨導放大器,和/或,權利要求4至6任一項所述的電阻,和/或,權利要求7所述的電感。
全文摘要
本發明公開了一種跨導放大器、電阻、電感以及濾波器,本發明的跨導放大器采用兩組放大器構成,其中一組放大器由第一NMOS管、第三NMOS管組成,一組放大器由第二NMOS管、第四NMOS管組成,兩組放大器的輸出端交叉連接,從而可以利用電流相減的方式消除奇次項諧波,從而實現跨導放大器的低功耗高線性度。進而由所述跨導放大器模擬得到的電阻、電感、以及由所述電阻和/或電感構成的電路也可以實現低功耗高線性度。
文檔編號H03L7/093GK102723918SQ20121021240
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者程序, 郭桂良, 閻躍鵬 申請人:中國科學院微電子研究所