[发明专利]一种高增益宽动态范围CMOS跨阻放大器

摘要

本发明提供一种高增益宽动态范围CMOS跨阻放大器，包括：级联的推挽反相器组成的前馈通路，其输入端输入小电流信号，其输出端输出大电压信号；反馈电阻，连接在所述前馈通路的输入端与输出端之间；自动增益控制通路，连接在所述前馈通路的输入端与输出端之间，并与所述反馈电阻并联；分流管，连接在所述前馈通路的输入端与电阻分压器之间；电阻分压器，连接在所述分流管与所述前馈通路的输出端之间，用于控制分流管的导通与关断。本发明的方案可以对接收到的微弱信号进行高增益、低噪声地放大，尤其对于输入电流信号的动态范围进行了有效拓宽，同时电路具有设计简单和单片集成的特点。

主权项

一种高增益宽动态范围CMOS跨阻放大器，其特征在于，包括：级联的推挽反相器组成的前馈通路，其输入端输入小电流信号，其输出端输出大电压信号；反馈电阻，连接在所述前馈通路的输入端与输出端之间；自动增益控制通路，连接在所述前馈通路的输入端与输出端之间，并与所述反馈电阻并联；分流管，连接在所述前馈通路的输入端与电阻分压器之间；电阻分压器，连接在所述分流管与所述前馈通路的输出端之间，用于控制分流管的导通与关断；所述前馈通路包括：级联的第一级推挽反相器、第二级推挽反相器以及第三级推挽反相器；所述第一级推挽反相器包括：第一PMOS晶体管、第二NMOS晶体管和第三NMOS晶体管；其中，所述第一PMOS晶体管的源极连接电源电压Vdd，所述第二NMOS晶体管的源极连接地信号gnd，所述第一PMOS晶体管的栅极和所述第二NMOS晶体管的栅极均连接所述前馈通路的输入端，输入电压为V_in，所述第一PMOS晶体管的漏极和所述第二NMOS晶体管的漏极均连接所述第三NMOS晶体管的栅极和漏极，所述第三NMOS晶体管的源极连接地信号gnd；所述第二级推挽反相器包括：第四PMOS晶体管、第五NMOS晶体管以及第六NMOS晶体管；其中，所述第四PMOS晶体管的源极连接所述电源电压Vdd，所述第五NMOS晶体管的源极连接所述地信号gnd，所述第四PMOS晶体管的栅极和所述第五NMOS晶体管的栅极均连接所述第三NMOS晶体管的漏极，所述第四PMOS晶体管的漏极和所述第五NMOS晶体管的漏极均连接所述第六NMOS晶体管的栅极和漏极，所述第六NMOS晶体管的源极连接所述地信号gnd；所述第三级推挽反相器包括：第七PMOS晶体管、第八NMOS晶体管以及第九NMOS晶体管；其中，所述第七PMOS晶体管的源极连接所述电源电压Vdd，所述第八NMOS晶体管的源极连接所述地信号gnd，所述第七PMOS晶体管的栅极和所述第八NMOS晶体管的栅极均连接所述第六NMOS晶体管的漏极，所述第七PMOS晶体管的漏极和所述第八NMOS晶体管的漏极均连接所述第九NMOS晶体管的栅极和漏极，所述第九NMOS晶体管的源极连接所述地信号gnd，所述前馈通路的输出端连接第九NMOS晶体管的漏极，且所述输出端的输出电压为V_out；所述自动增益控制通路包括：第十NMOS晶体管以及与所述第十NMOS晶体管串联的一电阻；其中，所述第十NMOS晶体管的栅极和所述电阻的一端均连接所述前馈通路的输出端，所述第十NMOS晶体管的漏极连接所述电阻的另一端，所述第十NMOS晶体管的源极连接所述前馈通路的输入端；所述分流管为第十一NMOS晶体管，所述电阻分压器包括：第一分压电阻以及第二分压电阻；其中，所述第一分压电阻的一端连接所述前馈通路的输出端，所述第一分压电阻的另一端和所述第二分压电阻的一端均连接所述第十一NMOS晶体管的栅极，所述第二分压电阻的另一端和所述第十一NMOS晶体管的源极均连接地信号gnd，所述第十一NMOS晶体管的漏极连接所述前馈通路的输入端。