[发明专利]一种高线性度的宽带可变增益放大器

权利要求书

1.一种高线性度的宽带可变增益放大器，用于提供不同的增益将输入信号放大至满摆幅信号，其特征在于，结构包括：第一级固定增益放大器，第二级可变增益放大器，三个开关；其中：

所述第一级固定增益放大器，其输入接整个链路的输入信号，提供恒定21 dB的增益，输出端输出经过放大的信号；

所述三个开关，其中两个开关与所述第一级固定增益放大器并联，第三开关连接在所述第一级固定增益放大器和电源之间，并联的两个开关在低增益模式时将所述第一级固定增益放大器短路，在高增益模式时断开；第三开关在低增益模式时断开，在高增益模式时合上；

所述第二级可变增益放大器，其输入端在低增益模式时接整个链路的输入信号，在高增益模式时接所述第一级固定增益放大器的输出，所述第二级可变增益放大器的增益变化范围从0 dB变化到21 dB，步长为3 dB。

2. 根据权利要求1所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述第一级固定增益放大器由一个全差分运算放大器和四个电阻组成；其中，两个电阻串联在输入信号和所述全差分运算放大器之间，称这两个电阻为串联连接电阻，另两个电阻对称连接于所述全差分运算放大器的两端，称这两个电阻为对称连接电阻；所述固定增益放大器的21 dB增益由对称连接的电阻阻值的与串联连接的电阻阻值的比值确定。

3.根据权利要求1所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述三个开关，在低增益模式时，所述并联的两个开关合上，将第一级固定增益放大器短路，所述第三开关断开，此时增益为0 dB，同时链路功耗降低一半；在高增益模式时，所述并联的两个开关断开，所述第三开关合上，此时增益为21 dB。

4.根据权利要求2所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述全差分运算放大器，为两级放大器；其中，第一级为全差分的轨到轨输入级，其输入接所述两个串联连接电阻，第二级为AB 类输出级，其输入为所述第一级的输出信号，输出接所述两个对称连接电阻，所述第二级的差分输出和差分输入之间对称接有米勒补偿电容和调零电阻；所述第二级的差分输出还分别接在两个串联电阻两端，两个串联电阻的公共端接一个共模反馈放大器的负输入端；所述共模反馈放大器的正输入端接参考电压信号，所述共模反馈放大器的输出接所述全差分运算放大器的第一级的一个偏置。

5.根据权利要求4所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述共模反馈放大器，其正输入端的参考信号由基准电压产生电路产生；所述基准电压产生电路由带隙基准电路和放大器组成；所述带隙基准电路的输出接所述放大器的正输入端，所述放大器的输出端和负输入端相连接，同时连接在两个串联电阻的一端，两个串联电阻的另一端接地，两个串联电阻的公共端接所述共模反馈放大器的负输入端。

6.根据权利要求1-5之一所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述第二级可变增益放大器的结构与所述第一级固定增益放大器结构相似，不同之处在于，在所述第二级可变增益放大器中，对称连接于所述全差分运算放大器的两端的电阻是电阻阵列，其阻值由3-8译码器确定，所述可变增益放大器的可变增益由对称连接于全差分运算放大器两端的电阻阻值的与串联的电阻阻值的比值确定；

所述第一级固定增益放大器和所述第二级可变增益放大器中使用的全差分运算放大器完全相同。

7.根据权利要求6所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述电阻阵列，其分为对称的两路，每路包含8个相互并联的支路，每个支路中包括串联的电阻和开关。

8.根据权利要求7所述的宽带可变增益放大器，其特征在于，所述开关，其开关信号由3-8译码器控制，通过给3-8译码器输入不同的控制信号来控制接入的电阻阵列的阻值大小，进而控制可变增益放大器的增益。