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CN101442325B - 具有带通滤波功能的放大器 - Google Patents

具有带通滤波功能的放大器 Download PDF

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CN101442325B
CN101442325B CN2007100942633A CN200710094263A CN101442325B CN 101442325 B CN101442325 B CN 101442325B CN 2007100942633 A CN2007100942633 A CN 2007100942633A CN 200710094263 A CN200710094263 A CN 200710094263A CN 101442325 B CN101442325 B CN 101442325B
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CN
China
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oxide
metal
semiconductor
variable gain
gain amplifier
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CN2007100942633A
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唐成伟
朱红卫
袁志勇
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Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种具有带通滤波功能的放大器，包括一个可变增益放大器，其输出端经一个Gm-C低通滤波器连至其输入端，形成反馈环路，实现了可变增益放大器的带通滤波功能。可变增益放大器的输入信号和输出信号均为差分信号，结构上包括十个MOS管，电路结构形式简单，版图面积小，容易实现，有效的消除了低频噪声和直流失调的影响。

Description

具有带通滤波功能的放大器
技术领域
本发明涉及一种可变增益放大器，尤其涉及一种具有带通滤波功能的放大器。
背景技术
超外差接收机是一种应用广泛的系统结构，它的基本原理是把天线接收到的高频信号经过放大和下变频后转换为一固定中频信号，中频信号经过可变增益放大器调节到合适幅度，再经带通滤波提取有用信号进入解调。其中现有的带通滤波器电路设计一般都较为复杂，以Gm-C带通滤波器为例，如图1所示，其电路结构包括4个Gm，分别为：Gm1、Gm2、Gm3、Gm4，其中，Gm4的正输入端连接正输入电压Vinp，负输入端接地，Gm3的正输入端接地，负输入端连接负输入电压Vinn，Gm4和Gm3的输出端在Vout点连接，一方面通过电容C1接地，另一方面分别连接Gm1的正输入端和Gm2的输出端，Gm1的负输入和Gm2的正输入端分别接地，Gm1的输出端和Gm2的负输入端在VLP点连接并通过电容C2接地。这种电路虽然在滤波性能上、Q值调节范围上有很大的优势，但它同时也增加了电路面积和复杂性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有带通滤波功能的放大器，它可以通过采用简单的Gm-C低通滤波器反馈环路，使VGA(可变增益放大器)输出信号与输入信号相减实现高通特性，再由于VGA自身的低通特性，实现了具有带通滤波功能的放大器。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种具有带通滤波功能的放大器，包括一个可变增益放大器，其输出端经一个Gm-C低通滤波器连至其输入端，形成反馈环路，实现可变增益放大器的带通滤波功能。
因为本发明用上述电路结构，具有形式简单，版图面积小，容易实现等特点，有效的消除了低频噪声和直流失调的影响。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有的带通滤波器电路；
图2是本发明的具有带通滤波功能的放大器的电路结构；
图3是本发明的可变增益放大器的电路结构。
具体实施方式
如图2所示，是本发明的具有带通滤波功能的放大器的电路结构，包括一个可变增益放大器VGA，其输出端经一个Gm-C低通滤波器连至其输入端，形成反馈环路，实现可变增益放大器的带通滤波功能。其中可变增益放大器的输入信号VIN和输出信号VOUT均为差分信号。
图3是本发明的可变增益放大器VGA的电路结构，包括包括十个MOS管，MOS管M1和M2为输入对管，其栅端分别接正负差分输入信号，其源端连接在一起通过电流源MOS管M5接地，其漏端分别通过负载MOS管M0和M6连接到电源，MOS管M3和M4为反馈输入对管，其栅端分别接正负反馈差分输入信号，其源端分别与MOS管M1和M2的源端相连，MOS管M4的漏端连接到MOS管M1的漏端，MOS管M3的漏端连接到MOS管M2的漏端，MOS管M8和M9分别连接成二极管方式连接到MOS管M1和M2的漏端采样，并通过共模反馈来控制负载MOS管M0和M6的栅端，MOS管M8和M9的源端连接在一起通过电流源MOS管M7连接到地。
如图3所示，上述电路中Vinp和Vinn为射频前端送来的中频电压信号，经M1和M2组成的差分对转换为电流信号，而由Gm-C低通滤波器反馈环路送来的电压信号Vfbn和Vfbp，也经M3和M4组成的差分对转换为电流信号，这两路电流信号在输出节点Vp和Vn相减，并通过M0和M6的有源负载转化为电压信号。由于Vfbn和Vfbp送来的信号是Vinp和Vinn经低通滤波后的信号，这两路信号相减可以实现高通滤波特性，滤除了低频噪声和直流失调的干扰。而增益控制电路送来的Vc+和Vc-信号经M5和M7组成的差分对转换为电流，控制着流过M1~M4的电流大小，从而可以控制该放大器的增益。由于VGA自身的低通特性，该结构最后实现的是一个具有带通滤波器功能的可变增益放大器。

Claims (1)

1.一种具有带通滤波功能的放大器；其特征在于，包括一个可变增益放大器，其输出端经一个Gm-C低通滤波器连至其输入端，形成反馈环路，实现所述可变增益放大器的带通滤波功能；所述可变增益放大器的输入信号和输出信号均为差分信号；所述的可变增益放大器结构包括十个MOS管，MOS管M1和M2为输入对管，其栅端分别接正负差分输入信号，其源端连接在一起通过电流源MOS管M5接地，其漏端分别通过负载MOS管M0和M6连接到电源，MOS管M3和M4为反馈输入对管，其栅端分别接正负反馈差分输入信号，其源端分别与MOS管M1和M2的源端相连，MOS管M4的漏端连接到MOS管M1的漏端，MOS管M3的漏端连接到MOS管M2的漏端，MOS管M8和M9分别连接成二极管方式连接到MOS管M1和M2的漏端采样，并通过共模反馈来控制负载MOS管M0和M6的栅端，所述MOS管M8和M9的源端连接在一起通过电流源MOS管M7连接到地。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
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Patentee after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation

Address before: 201206, Shanghai, Pudong New Area, Sichuan Road, No. 1188 Bridge

Patentee before: Shanghai Huahong NEC Electronics Co., Ltd.