[发明专利]双负反馈前馈共栅结构的差分跨阻放大器电路

说明书

本发明公开了一种双负反馈前馈共栅结构的差分跨阻放大器电路，包括一对单元电路，所述一对单元电路的输入信号相反，对称连接设置；所述单元电路包括第一反馈环路、第二反馈环路和前馈环路。本发明采用两个负反馈环路降低等效输入电阻，进而可以减小对于前端光电探测器寄生电容的敏感度，从而提高整个跨阻放大器的工作带宽；且整个电路没有采用任何电感，因此集成度较高，具有成本低，功耗低，带宽高的优势。

技术领域

本发明涉及一种双负反馈前馈共栅结构的差分跨阻放大器电路。

背景技术

在光接收模块中低面积、低成本、高带宽、高跨阻增益的跨阻放大器在其中扮演了一个重要的角色。最近几年，研究人员对于跨阻放大器的结构主要集中在共栅放大器和RGC电路。目前对于跨阻放大器的研究重点还是集中在提高放大器的带宽，降低放大器所需要的版图面积方面，且随着信号传输速度的不断提升，对高带宽的跨阻放大器的需求越来越迫切。而大多数的跨阻放大器对于前端光电探测器的寄生电容非常敏感，也就是说它们只能在某个特定的寄生电容下才能获得足够大的带宽来满足工作需要，此外还有焊盘和ESD的寄生电容，这些都大大限制了跨阻放大器的使用环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的跨阻放大器对于前端光电探测器的寄生电容非常敏感，只能在某个特定的寄生电容下才能获得足够大的带宽来满足工作需要，跨阻放大器的使用环境限制很大。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：双负反馈前馈共栅结构的差分跨阻放大器电路，包括一对单元电路，所述一对单元电路的输入信号相反，对称连接设置；所述单元电路包括第一反馈环路、第二反馈环路和前馈环路；所述第一反馈环路包括第一MOS管和第二MOS管；第二反馈环路包括第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；前馈环路包括第二MOS管、第三MOS管和第五MOS管；所述单元电路还包括用来提供偏置电流的MOS管；前述第一MOS管的栅极连接第二MOS管的漏极，第一MOS管的漏极连接第二MOS管的源级，整个电路的输入与第二MOS管的源极相连；第四MOS管的栅极连接第五MOS管的栅极，第五MOS管的栅极连接第三MOS管的漏极，第四MOS管的源极与第五MOS管的源极均连接整个电路的输入；前馈环路的输入端连接第二MOS管的栅极，第二MOS管的漏极连接第三MOS管的栅极，第三MOS管的漏极连接到第五MOS管的栅极。

本发明的优点是：采用两个负反馈环路降低等效输入电阻，进而可以减小对于前端光电探测器寄生电容的敏感度，从而提高整个跨阻放大器的工作带宽；且整个电路没有采用任何电感，因此集成度较高，具有成本低，功耗低，带宽高的优势。

附图说明

图1传统FCG跨阻放大器电路

图2本发明的电路示意图。

图3是本发明单元电路的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有的前馈共栅差分结构的跨阻放大器电路没有两个反馈环路，其等效电阻可以估算：

如图2所示，本发明双负反馈前馈共栅结构差分跨阻放大器包括十二个NMOS晶体管M1-M12，其中M1漏极(M2漏极，M4源极，M8源极)的输入信号与M9漏极(M10漏极，M11源极，M5源极)的输入信号相反，M4的漏极和M11的漏极接大小相等的负载R1，R2。并且在M5和M8的漏极接大小相等的负载R3，R4。同时M6和M7的漏极接大小相等的负载R5，R6。M1和M9的栅电压由外加偏置电压Vbias提供，M5和M8的栅电压也由外加偏置电压VG提供。而M4(M3)和M11(M12)的栅电压分别由M7和M6的漏极提供，而M6(M10)和M7(M2)的栅电压分别由M5和M8的漏极端提供。增加了两个反馈回路之后：