[发明专利]一种适用于高精度ADC前端的可编程增益放大器

权利要求书

1.一种适用于高精度ADC前端的可编程增益放大器，其特征在于，包括高增益放大器AMP、第一反馈网络、第二反馈网络、第三反馈网络、负载电路和反相器电路；所述第一反馈网络位于高增益放大器AMP正输入端和负输出端之间，包括第二传输门T2、第三传输门T3、第四传输门T4、第五传输门T5、第六传输门T6、第七传输门T7、第八传输门T8、第九传输门T9、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4；第二传输门T2的输入端、第三传输门T3的输入端、第四传输门T4的输入端和第五传输门T5的输入端相连并接高增益放大器AMP的负输出端，第二传输门T2的输出端接第二电阻R2的一端，第三传输门T3的输出端接第三电阻R3的一端，第五传输门T5的输出端接第五电阻R5的一端，第四传输门T4的输出端接第五电阻R5的另一端和第四电阻R4的一端；第四电阻R4的另一端、第三电阻R3的另一端和第二电阻R2的另一端相连并接高增益放大器AMP的正输入端、第六传输门T6的输入端、第七传输门T7的输入端、第八传输门T8的输入端和第九传输门T9的输入端；第六传输门T6的输出端接第一电容C1的一端，第七传输门T7的输出端接第二电容C2的一端，第八传输门T8的输出端接第三电容C3的一端，第九传输门T9的输出端接第四电容C4的一端，第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端相连并接高增益放大器AMP的负输出端；所述第二传输门T2的控制信号为第一控制信号及其反向信号、第三传输门T3的控制信号为第二控制信号及其反向信号、第四传输门T4的控制信号为第三控制信号及其反向信号、第五传输门T5的控制信号为第四控制信号及其反向信号、第六传输门T6的控制信号为第八控制信号及其反向信号、第七传输门T7的控制信号为第七控制信号及其反向信号、第八传输门T8的控制信号为第六控制信号及其反向信号、第九传输门T9的控制信号为第五控制信号及其反向信号；

所述第二反馈网络位于高增益放大器AMP负输入端和正输出端之间，包括第十传输门T10、第十一传输门T11、第十二传输门T12、第十三传输门T13、第十四传输门T14、第十五传输门T15、第十六传输门T16、第十七传输门T17、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8；其中第十四传输门T14的输入端、第十五传输门T15的输入端、第十六传输门T16的输入端和第十七传输门T17的输入端相连并接高增益放大器AMP的正输出端；第十四传输门T14的输出端接第六电阻R6的一端，第十五传输门T15的输出端接第七电阻R7的一端，第十七传输门T17的输出端接第九电阻R9的一端，第十六传输门T16的输出端接第九电阻R9的另一端和第八电阻R8的一端；第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的另一端和第八电阻R8的另一端相连并接高增益放大器AMP的负输入端、第十传输门T10的输入端、第十一传输门T11的输入端、第十二传输门T12的输入端和第十三传输门T13的输入端；第十传输门T10的输出端接第五电容C5的一端，第十一传输门T11的输出端接第六电容C6的一端，第十二传输门T12的输出端接第七电容C7的一端，第十三传输门T13的输出端接第八电容C8的一端；所述第十四传输门T14的控制信号为第一控制信号及其反向信号、第十五传输门T15的控制信号为第二控制信号及其反向信号、第十六传输门T16的控制信号为第三控制信号及其反向信号、第十七传输门T17的控制信号为第四控制信号及其反向信号、第十传输门T10的控制信号为第五控制信号及其反向信号、第十一传输门T11的控制信号为第六控制信号及其反向信号、第十二传输门T12的控制信号为第七控制信号及其反向信号、第十三传输门T13的控制信号为第八控制信号及其反向信号；

所述第三反馈网络包括第一传输门T1、第十八传输门T18、第一电阻R1和第十电阻R10；第一电阻R1的一端接差分输入信号VIN，其另一端接第一传输门T1的输入端，第一传输门T1的输出端接高增益放大器AMP的负输入端；第十电阻R10的一端接差分输入信号VPN，其另一端接第十八传输门T18的输入端，第十八传输门T18的输出端接高增益放大器AMP的正输入端；所述第一传输门T1和第十八传输门T18的控制信号均为使能信号及其反向信号；

所述负载电路包括以并联形式连接在负输出端的第一负载电阻RL1和第一负载电容CL1，以及以并联形式连接在正输出端的第二负载电阻RL2和第二负载电容CL2；

所述反相器电路包括第一反相器INV1、第二反相器INV2和第三反相器INV3，其中第一反相器INV1的输入端接由第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号构成的第一控制信号序列，第一反相器INV1的输出端输出第一控制信号序列的反向信号；第二反相器INV2的输入端接由第五控制信号、第六控制信号、第七控制信号和第八控制信号构成的第二控制信号序列，第二反相器INV2的输出端输出第二控制信号序列的反向信号；第三反相器INV3的输入端输入使能信号，第三反相器INV3的输出端输出使能信号的反向信号。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高精度ADC前端的可编程增益放大器，其特征在于，当使能信号为高，并且第一控制信号为高、第二控制信号为高、第三控制信号为低、第四控制信号为低、第五控制信号为高、第六控制信号为高、第七控制信号为高、第八控制信号为高时可编程增益放大器实现1倍增益；

当使能信号为高，并且第一控制信号为低、第二控制信号为高、第三控制信号为低、第四控制信号为低、第五控制信号为高、第六控制信号为高、第七控制信号为高、第八控制信号为低时可编程增益放大器实现2倍增益；

当使能信号为高，并且第一控制信号为低、第二控制信号为低、第三控制信号为高、第四控制信号为低、第五控制信号为高、第六控制信号为高、第七控制信号为低、第八控制信号为低时可编程增益放大器实现4倍增益；

当使能信号为高，并且第一控制信号为低、第二控制信号为低、第三控制信号为低、第四控制信号为高、第五控制信号为高、第六控制信号为低、第七控制信号为低、第八控制信号为低时可编程增益放大器实现8倍增益。