[发明专利]一种带宽积跨阻放大器及电流电压转化方法

说明书

本发明公开一种带宽积跨阻放大器及电流电压转化方法，涉及微弱电流信号检测技术领域，现有跨阻放大器为了提高g_m的值，必然会导致输入级偏置电流增加，使得功耗变大的问题。所述带宽积跨阻放大器，包括：第一级放大电路、第二级放大电路和输出电路。第一级放大电路用于在负反馈输入阻抗作用下对输入电流进行放大和转换，获得第一输出电压。第二级放大电路与第一级放大电路电连接。第二级放大电路用于对第一输出电压进行增益放大，获得第二输出电压。输出电路与第二级放大电路电连接，输出电路用于输出目标电压。本发明提供的带宽积跨阻放大器用于实现高增益、高带宽和低输入噪声。

技术领域

本发明涉及微弱电流信号检测技术领域，尤其涉及一种带宽积跨阻放大器及电流电压转化方法。

背景技术

跨阻放大器作为微弱电流信号检测第一级放大电路，要求较高的增益带宽积以及低输入噪声流谱密度。跨阻放大器的性能影响整个微弱电流信号检测系统的灵敏度。目前常用的宽带电流放大器大多采用二极管形式连接的输入晶体管，要想进一步扩展放大器带宽，只能通过增加输入晶体管的跨导g_m来降低输入阻抗，将主极点推到更高频率处。而为了提高g_m的值，必然会导致输入级偏置电流增加，使得功耗变大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现高增益、高带宽和低输入噪声的带宽跨阻放大器及电流电压转化方法，用于解决现有跨阻放大器为了提高g_m的值，必然会导致输入级偏置电流增加，使得功耗变大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带宽积跨阻放大器，包括：

第一级放大电路，用于在负反馈输入阻抗作用下对输入电流进行放大和转换，获得第一输出电压；

与第一级放大电路电连接的第二级放大电路，用于对第一输出电压进行增益放大，获得第二输出电压；

以及输出电路，与第二级放大电路电连接，用于输出目标电压。

与现有技术相比，本发明提供的带宽积跨阻放大器，采用了第一级放大电路、第二级放大电路和输出电路相结合的形式，第一级放大电路获取低噪声性能，第二级放大电路实现高增益宽带积，输出电路输出高摆幅和高线性度电压。在保证TIA(trans-impedanceamplifier，缩写为TIA)的高增益的情况下扩展了系统带宽，降低了功耗。

本发明还提供一种电流电压转化方法，包括：

第一级放大电路在负反馈输入阻抗作用下对输入电流进行放大和转换，获得第一输出电压；

第二级放大电路对第一输出电压进行增益放大，获得第二输出电压；

输出电路根据第二输出电压输出目标电压。

与现有技术相比，本发明提供的电流电压转化方法具有与上述技术方案提供的带宽积跨阻放大器相同的有益效果，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的带宽积跨阻放大器的示意性框架图；

图2为本发明实施例提供的基于带宽积跨阻放大器的电流电压转化方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。