[发明专利]跨阻放大器电路

说明书

本发明涉及一种包括用于将两个输入电流转换成两个输出电压的跨阻放大器的电路，所述电路具有包括第一输入电压被施加到的以及第一输入电流流入的第一输入的第一放大器部件，并且具有包括第二输入电压被施加到的以及第二输入电流流入的第二输入的第二放大器部件，其中，第一放大器部件和第二放大器部件连接到公共电源电压，第一放大器部件和第二放大器部件连接到公共电流源，第一放大器部件的输入和第二放大器部件的输入具有不同的直流电压，并且第一放大器部件和第二放大器部件被设计为使得第一放大器部件的输出电压与第一放大器部件的输入电流成比例，并且第二放大器部件的输出电压与第二放大器部件的输入电流成比例。

技术领域

本发明涉及一种包括用于将两个输入电流转换成两个输出电压的跨阻放大器的电路，所述电路包含包括第一输入电压被施加到的以及第一输入电流流入的第一输入的第一放大器部件，并且包含包括第二输入电压被施加到的以及第二输入电流流入的第二输入的第二放大器部件。

背景技术

跨阻放大器尤其用于将输入电流信号转换为输出电压信号。输入电流信号可以例如是光电二极管的电流。跨阻放大器接收由光电二极管输出的电流信号，将该电流信号转换为相应的电压信号，并输出电压信号。电压信号可以可选地借助于放大器被放大。

US 5 345 073A公开了一种包含跨阻放大器的电路，光电二极管对称地连接到该跨阻放大器的输入。在这种情况下，光电二极管的阴极和阳极直接连接到跨阻放大器的输入。跨阻放大器包含两个并联的电流分支，为了放大的目的，在每个分支中安排了多个晶体管。电路的优点在于，光电二极管直接连接到放大器输入，即，无需耦合电容器，因为其结果是，信号路径中没有附加的组件，从而高频特性和噪声被改善，并且成本被降低。光电二极管被对称地连接，从而一方面光电二极管的差分操作是可行的，并且因此，一方面，共模抑制比被提高，并且另一方面，二极管的阳极的电流和阴极的电流两者可以用作放大器的输入电流。可以使用合适的操作点电压来偏置光电二极管。跨阻放大器的已知电路的一个缺点是在其输入处需要附加的放大器(晶体管和电流源晶体管)，使电路更加复杂并降低了噪声性能。附加的缺点是，在输入处的附加的放大器使至少两个集电极-发射极电压(特别是电流源晶体管的集电极-发射极电压和共基极电路中的晶体管的集电极-发射极电压)所需的，包括二极管的操作点电压的电源电压的增加。

发明内容

本发明的目的是开发一种包含跨阻放大器的电路，在输入侧上光电二极管对称地连接到该跨阻放大器，而没有耦合电容器，并且该电路使设置光电二极管的操作点电压是可行的，使得噪声、电源电压和电路复杂性被降低。

为了实现该目的，与专利权利要求1相关的本发明的特征在于，第一放大器部件和第二放大器部件连接到公共电源电压，第一放大器部件和第二放大器部件连接到公共电流源，第一放大器部件的输入和第二放大器部件的输入具有不同的DC电压，并且第一放大器部件和第二放大器部件以下述方式配置，所述方式使得第一放大器部件的输出电压与第一放大器部件的输入电流成比例，并且第二放大器部件的输出电压与第二放大器部件的输入电流成比例。

根据本发明，提供了一种具有相对小的噪声行为、低电源电压和更低的电路复杂度的跨阻放大器。它可以以多种方式使用，尤其是用于例如光电检测器、霍尔传感器、压力传感器或温度传感器的高频范围内的检测器或传感器的电流信号的低噪声放大。

根据本发明的优选实施例，光电二极管在输入侧对称地连接到跨阻放大器，其中，光电二极管的阳极和阴极直接连接到跨阻放大器的输入端子。在跨阻放大器的输入处，不需要诸如电容器和电阻器的附加的组件，其会降低跨阻放大器的带宽和灵敏度，或者使噪声变差。本发明实现以有成本效益的方式提供跨阻放大器。跨阻放大器包括操作点调节部件，借助于该操作点调节部件，例如使光电二极管的阻断电压的调节是可行的。有利地，作为其结果，可以以简单的方式将不同类型的光电二极管连接到跨阻放大器的输入，或者可以设置光电二极管的操作点使得暗电流可以被最小化或带宽可以被最大化。由于在跨阻放大器的输入侧上没有布置附加的组件，因此可以将跨阻放大器的噪声保持为低，并将带宽保持为高。