一种中心频率自校准的低功耗带通放大电路转让专利
申请号 : CN202110266253.3
文献号 : CN113098402B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 王锐 , 帅柏林 , 李建军 , 莫军 , 王亚波
申请人 : 广芯微电子(广州)股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,包括依次电连接的前向放大模块、输出反馈模块及校准模块;所述前向放大模块呈低通特性,用于对输入信号进行放大;所述输出反馈模块呈高通特性,用于对低频信号进行抑制;所述前向放大模块与所述输出反馈模块构成带通放大电路,所述校准模块用于对所述带通放大电路工作时的中心频率进行校正;
所述校准模块包括与逐次逼近逻辑控制单元电连接的比较器及RC校准单元,以及用于向所述校准模块供电的恒流源;所述校准模块在第一时刻时,恒流源对第二电容进行充电,比较器的斜坡电压从零开始线性增加;所述校准模块在第二时刻时,所述比较器的斜坡电压上升至基准电压,且校准时通过二进制搜索法进行校准;
其中,所述RC校准单元包括第二电阻及与所述第二电阻并联的第二电容,所述第二电容由二进制电容阵列构成。
2.根据权利要求1所述的中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,所述电路还包括一供电模块,所述供电模块包括分别与电源输出端电连接的第一电流镜及第二电流镜。
3.根据权利要求2所述的中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,所述第一电流镜包括通过栅极连接的第一MOS管、第二MOS管及第三MOS管;所述第二电流镜包括通过栅极连接的第八MOS管及第九MOS管;其中,所述第一MOS管、第二MOS管及第三MOS管均为NMOS管,所述第八MOS管及第九MOS管均为PMOS管。
4.根据权利要求3所述的中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,所述前向放大模块包括第四MOS管及第五MOS管;所述第四MOS管的栅极与差分输入的正极电连接,所述第五MOS管的栅极与差分输入的负极电连接,所述第四MOS管的源极与所述第五MOS管的源极电连接,所述第四MOS管的漏极与第八MOS管的漏极电连接,所述第五MOS管的漏极与第九MOS管的漏极电连接。
5.根据权利要求4所述的中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,所述输出反馈模块包括第六MOS管及第七MOS管;所述第六MOS管的栅极与参考电压输入端电连接,所述第七MOS管的栅极与差分输出的负极电连接,所述第六MOS管及第七MOS管的源极均与所述第三MOS管的漏极电连接,所述第六MOS管的漏极与所述第八MOS管的漏极电连接,所述第七MOS管的漏极与所述第九MOS管的漏极电连接。
6.根据权利要求5所述的中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,所述电路还包括与差分输出正极电连接的输出负载,所述输出负载包括相串联的第一电阻及第一电容。
7.根据权利要求6所述的中心频率自校准的低功耗带通放大电路,其特征在于,差分输入至差分输出的增益为:
其中,gm1为第四MOS管/第五MOS管的跨导,gm2为第六MOS管/第七MOS管的跨导,s=j2πf,Cm为第一电容,R1为第一电阻。
说明书 :
一种中心频率自校准的低功耗带通放大电路
技术领域
背景技术
失调、低频噪声和高频噪声则进行有效抑制。即放大器整体需要呈现带通特性,而且中心频
率需要能够稳定控制,不随工艺偏差而产生大的偏移。
发明内容
输出反馈模块呈高通特性,用于对低频信号进行抑制;所述前向放大模块与所述输出反馈
模块构成带通放大电路,所述校准模块用于对所述带通放大电路工作时的中心频率进行校
正。
二MOS管及第三MOS管均为NMOS管,所述第八MOS管及第九MOS管均为PMOS管。
管的源极与所述第五MOS管的源极电连接,所述第四MOS管的漏极与第八MOS管的漏极电连
接,所述第五MOS管的漏极与第九MOS管的漏极电连接。
管及第七MOS管的源极均与所述第三MOS管的漏极电连接,所述第六MOS管的漏极与所述第
八MOS管的漏极电连接,所述第七MOS管的漏极与所述第九MOS管的漏极电连接。
准电压,且校准时通过二进制搜索法进行校准。
行放大;所述输出反馈模块呈高通特性,用于对低频信号进行抑制;所述前向放大模块与所
述输出反馈模块构成带通放大电路,所述校准模块用于对所述带通放大电路工作时的中心
频率进行校正。本发明含有前向放大电路和输出反馈电路;前向放大电路和输出反馈电路
的输入级独立,输出级共享,电路结构简单,功耗低;电阻和电容的串联网络作为放大器的
输出负载,并将电容上的信号反馈到输入级,形成高通网络;RC校准电路可以保证带通放大
电路的中心频率不随工艺偏差而偏移,满足了实际应用需求。
附图说明
具体实施方式
同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本
发明的公开内容更加透彻全面。
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、
“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的,而不是指示或暗示所指的装置或元
件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和
所有的组合。
块20构成带通放大电路,所述校准模块30用于对所述带通放大电路工作时的中心频率进行
校正。
MOS管M2及第三MOS管M3的源极接地。所述第八MOS管M8及第九MOS管M9的漏极接地。其中,所
述第一MOS管M1、第二MOS管M2及第三MOS管M3均为NMOS管,所述第八MOS管M8及第九MOS管M9
均为PMOS管。
连接,所述第四MOS管M4的源极与所述第五MOS管M5的源极电连接,所述第四MOS管M4的漏极
与第八MOS管的漏极电连接,所述第五MOS管M5的漏极与第九MOS管M9的漏极电连接。可以理
解的,M2的输出给M4、M5构成的差分输入对提供电流偏置,M3的输出给M7、M6构成的差分输
入对提供电流偏置,M4、M5构成的差分输入对是前向放大电路的输入级。M6、M7构成的差分
输入对是输出反馈电路的输入级。
连接,所述第六MOS管M6及第七MOS管M7的源极均与所述第三MOS管M3的漏极电连接,所述第
六MOS管M6的漏极与所述第八MOS管M8的漏极电连接,所述第七MOS管M7的漏极与所述第九
MOS管M9的漏极电连接。
所述RC校准单元包括第二电阻R2及与所述第二电阻R2并联的第二电容Cn,所述第二电容Cn
由二进制电容阵列构成。所述校准模块在第一时刻时,恒流源对第二电容进行充电,比较器
的斜坡电压从零开始线性增加;所述校准模块在第二时刻时,所述比较器的斜坡电压上升
至基准电压,且校准时通过二进制搜索法进行校准。
控制字位数决定,但实际中还受控制电路和最小电容的精度限制。
高,则sar_logic会把控制字加上01000,反之则减去01000。新的控制字送入Cm之后,在t3时
刻重新开始下一次的比较过程。如此经过4次比较之后,RC乘积就校准到了目标值附近,如
果控制字有N bit,则整个校准过程需要N次比较。
行放大;所述输出反馈模块呈高通特性,用于对低频信号进行抑制;所述前向放大模块与所
述输出反馈模块构成带通放大电路,所述校准模块用于对所述带通放大电路工作时的中心
频率进行校正。本发明含有前向放大电路和输出反馈电路;前向放大电路和输出反馈电路
的输入级独立,输出级共享,电路结构简单,功耗低;电阻和电容的串联网络作为放大器的
输出负载,并将电容上的信号反馈到输入级,形成高通网络;RC校准电路可以保证带通放大
电路的中心频率不随工艺偏差而偏移,满足了实际应用需求。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保
护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。