[发明专利]放大器电路及补偿电路

说明书

本发明提供了一种放大器电路，其包括多级放大器、补偿电容和补偿电路。多级放大器包括多个放大器，该多个放大器级联在该多级放大器的输入端和输出端之间。该多个放大器至少包括第一级放大器、第二级放大器和第三级放大器。补偿电容耦接在多级放大器的输出端和第一级放大器的输出端之间。补偿电路包括第一补偿电路和第二补偿电路。第一补偿电路耦接于第一级放大器的输出端。第二补偿电路耦接于第二级放大器的输出端。相应地，本发明还提供了一种补偿电路。本发明可用来增强多级放大器电路的稳定性而又不会降低多级放大器电路的带内增益。

技术领域

本发明涉及一种放大器设计，更特别地，涉及一种多级放大器电路(multi-stageamplifier circuit)，其具有由补偿电路插入的至少一个零点和至少一个极点。

背景技术

从单级放大器获得的性能通常不足以用于多种应用。因此，通过级联一些放大级的多级放大器被用来实现期望的性能。以三级放大器为例，第一级放大器的输出用作第二级放大器的输入，而第二级放大器的输出用作第三级放大器的输入。为了抑制热噪声(thermal noise)，采用具有大跨导的第一级放大器。然而，单位增益带宽(unity-gainbandwidth，UGB)/单位增益频率(unity-gain frequency，UGF)与第一级放大器的跨导正相关。换句话说，第一级放大器的跨导越大，单位增益频率越高，以及单位增益带宽越大。在第一级放大器被配置为具有大跨导的情况下，三级放大器的两个高频次极点(non-dominantpole)所处频率低于单位增益频率。因此，三级放大器变得不稳定。

单位增益带宽/单位增益频率与米勒电容(Miller capacitance)负相关。为解决稳定性问题，一种解决方案是增大米勒电容，从而降低单位增益频率并降低单位增益带宽以实现稳定性的提高。然而，主极点(dominant pole)也与米勒电容负相关。因此，主极点被转移至较低的频率，从而导致带内增益下降。因此，具有大米勒电容的三级放大器具有差的带内信号质量。

因此，需要一种新颖的频率补偿设计，以增强多级放大器电路的稳定性而又不会降低多级放大器电路的带内增益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种多级放大器电路和相关的补偿电路，以解决上述问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种放大器电路，包括多级放大器、补偿电容以及多个补偿电路。该多级放大器包括级联在该多级放大器的输入端和输出端之间的多个放大器，该多个放大器至少包括第一级放大器、第二级放大器和第三级放大器。该补偿电容耦接在该多级放大器的输出端和该第一级放大器的输出端之间。以及，该多个补偿电路包括第一补偿电路和第二补偿电路，第一补偿电路耦接于该第一级放大器的输出端；第二补偿电路耦接于该第二级放大器的输出端。

根据本发明的第二方面，提供了一种补偿电路，包括高通滤波器、辅助放大器、电容和电阻。高通滤波器具有输入端和输出端；辅助放大器的输入端耦接于该高通滤波器的输出端；电容耦接在该高通滤波器的输入端和该辅助放大器的输出端之间；以及，电阻耦接在该辅助放大器的输出端和偏置电压之间。

在上述技术方案中，所提供的多级放大器电路和补偿电路可用来增强多级放大器电路的稳定性而又不会降低多级放大器电路的带内增益。

本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本发明的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。

附图说明

通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本发明。

图1是根据本发明实施例示出的放大器电路的示意图。

图2是根据本发明实施例示出的所提出的频率补偿(单位增益带宽控制)方案的构思的示意图。