[发明专利]高精度宽带可编程增益放大器

说明书

本发明公开了一种高精度宽带可编程增益放大器，其包括两个输入电阻阵列、两个反馈电阻阵列、运算放大器和数字控制模块，数字控制模块分别与每一个输入电阻阵列、每一个反馈电阻阵列电性连接，运算放大器包括两个输入输出接口，每一个输入输出接口包括输入端和输出端，输入端与输出端之间跨接反馈电阻阵列，且输入端与输入电阻阵列连接；输入电阻阵列包括两个电阻R1、以及设置于两个电阻R1之间的CMOS开关SW1，反馈电阻阵列包括并联的N个支路，第i支路包括两个电阻Ri、以及设置于两个电阻Ri之间的CMOS开关SWi，其中，1≤i≤N，CMOS开关SWi的导通电阻为R_SWi，且本发明提高了可编程增益放大器的增益精度和带宽。

技术领域

本发明涉及放大器技术领域，尤其涉及一种高精度宽带可编程增益放大器。

背景技术

在卫星导航系统中，接收机接收到的信号强度可能变化很大，为了正确解调强弱不同的卫星信号，接收机的增益需要根据信号强度进行自动调节，使接收机在接收弱信号时具有很高的增益，而在接收强信号时具有较低的增益。而实现这一功能的电路就是自动增益控制系统(AGC，Automatic Gain Control)，在AGC环路中，可编程增益放大器是其中的核心模块。

参见图1，图1展示了传统的可编程增益放大器的电路结构示意图。该可编程增益放大器通过改变反馈电阻R2，以致改变反馈电阻R2和输入电阻R1之间的比值，从而实现增益的变化，其中，增益Av＝R2/R1。具体地，若想改变反馈电阻R2，就需要引入MOS开关，而MOS开关的导通电阻则降低了可编程增益放大器的增益精度。

因此，为了控制可编程增益放大器的增益精度，传统的解决方法为：将MOS开关的尺寸做大(即：增大MOS管的W/L值)，以减小MOS开关的导通电阻。但是，将MOS开关的尺寸做大则会引入较大的寄生电容，从而降低了可编程增益放大器的带宽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度宽带可编程增益放大器，以达到既提升增益精度，也提高带宽的目的。

为了解决上述问题，本发明提供了一种宽带可编程增益放大器，其包括两个输入电阻阵列、两个反馈电阻阵列、运算放大器和数字控制模块，数字控制模块分别与每一个输入电阻阵列、每一个反馈电阻阵列电性连接，运算放大器包括两个输入输出接口，每一个输入输出接口包括输入端和输出端，输入端与输出端之间跨接一个反馈电阻阵列，且输入端与一个输入电阻阵列连接；输入电阻阵列包括两个电阻R1、以及设置于两个电阻R1之间的CMOS开关SW1，反馈电阻阵列包括并联的N个支路，第i支路包括两个电阻Ri、以及设置于两个电阻Ri之间的CMOS开关SWi，其中，1≤i≤N，CMOS开关SWi的导通电阻为R_SWi，且

作为本发明的进一步改进，CMOS开关SWi包括并联的PMOS管和NMOS管，并联后的一端与一个电阻Ri电性连接，并联后的另一端与另一个电阻Ri电性连接，数字控制模块分别与PMOS管、NMOS管电性连接，PMOS管、NMOS管根据数字控制模块的控制信号同时导通或同时断开。

作为本发明的进一步改进，运算放大器包括两级全差分运算放大器。

作为本发明的进一步改进，两级全差分运算放大器包括第一级差分放大器、与第一级差分放大器连接的第二级差分放大器、以及与第二级差分放大器连接的共模反馈电路，共模反馈电路用于稳定共模输出电压。