[发明专利]用于车载雷达的电压增益放大器架构

说明书

公开了用于车载雷达的电压增益放大器架构。一种电路，包括：差分放大器，具有以差分布置被耦合在可调电流源之间的一对输入晶体管，并且从一对输入电压调节器接收输入差分信号。可调电流源被配置为向一对输入晶体管提供比从一对输入晶体管吸引的电流更多的电流。第一放大器具有被耦合以从差分放大器接收差分输出电压的输入。第二放大器具有被耦合以从第一放大器接收放大的差分输出电压的输入。低通滤波器具有被耦合以从第二放大器接收进一步放大的差分输出电压并且产生最终的差分输出电压的输入。

技术领域

本公开涉及用于在车载雷达设备的接收器链中使用的电压增益放大器的领域，并且特别地，涉及一种电压增益放大器设计，该电压增益放大器设计增加了其差分放大器的晶体管的操作裕量，无论输入共模电压的波动如何都维持线性度，增加了在高增益操作中其差分放大器的晶体管的跨导，并且抵消在输入差分电压信号之间的DC偏移。

背景技术

现在，雷达系统经常用在汽车的驾驶员辅助系统中，诸如用于确定其他车辆和物体靠近利用雷达系统的车辆的距离。作为一个示例，车辆的巡航控制系统可以利用雷达，使得在利用雷达系统的车辆前方不存在邻近车辆的情况中，通过利用雷达系统的车辆维持设定的速度，而当利用雷达系统的车辆的前方存在邻近车辆时，则利用雷达系统的车辆慢下来以维持在自身和邻近车辆之间的设定的距离。

该雷达系统包括：发射链，用于发射无线电波；以及接收链，用于接收从邻近车辆或物体反射的并且返回到采用雷达系统的车辆的无线电波。通过分析接收到的无线电波，到邻近车辆或物体的距离可以被确定。

尽管针对在车辆中使用的该雷达系统存在，但仍存在针对改进的系统的开发的期望，该改进的系统具有较大的线性度、降低的噪声、偏移抵消，并且具有与那些系统所使用的ADC的满量程范围相匹配的全输出摆幅。

发明内容

本文中所公开的是一种电路，包括：差分放大器，具有以差分布置被耦合在可调电流源之间的一对输入晶体管，并且从一对输入电压调节器接收输入差分信号，其中可调电流源被配置为向一对输入晶体管提供比从一对输入晶体管吸引的电流更多的电流；第一放大器，具有被耦合以从差分放大器接收差分输出电压的输入；第二放大器，具有被耦合以从第一放大器接收放大的差分输出电压的输入；以及低通滤波器，具有被耦合以从第二放大器接收进一步放大的差分输出电压并且产生最终的差分输出电压的输入。

反馈电路系统可以被配置为调整由可调电流源提供的电流，以便将跨一对输入晶体管的电压维持恒定。

由可调电流源提供和吸收的电流可以被配置为以相等大小来增加，以便在不增加存在于差分放大器的输出节点处的共模电压的情况下增加晶体管的差分输入对的跨导。

校准电路系统可以被配置为在校准模式中将一对输入电压调节器的输入短路，将最终的差分输出电压相互比较，并且调整由可调电流源提供的电流，以使最终的差分输出电压彼此相等。

晶体管的差分输入对可以是双极结型晶体管。

本文中还公开的是一种包括电压增益放大器的电路。电压增益放大器可以包括：第一固定电流源，被配置为提供第一电流，以及第二固定电流源，被配置为提供第二电流，其中第一电流和第二电流的大小相等；第三固定电流源，被配置为吸收第三电流，以及第四固定电流源，被配置为吸收第四电流，其中第三电流和第四电流的大小彼此相等并且小于第一电流和第二电流的大小；第一双极结型晶体管，具有被耦合到第一固定电流源的集电极、被耦合到第三固定电流源的发射极、以及被耦合以接收第一调节的差分输入电压的基极；第一输入放大器，具有接收第一差分输入信号的第一输入、被耦合到第一双极结型晶体管的发射极的第二输入、以及生成第一调节的差分输入电压的输出；第二双极结型晶体管，具有被耦合到第二固定电流源的集电极、被耦合到第四固定电流源的发射极、以及被耦合以接收第二调节的差分输入电压的基极；以及第二输入放大器，具有接收第二差分输入信号的第一输入、被耦合到第二双极结型晶体管的发射极的第二输入、以及生成第二调节的差分输入电压的输出。