[发明专利]一种低功耗可变增益放大器

摘要

本发明涉及模拟集成电路领域。一种低功耗可变增益放大器，包括差分共源极放大单元、可变负载电阻阵列Rd1～Rd(n‑1)、数字控制开关阵列A1～An‑1、数字控制开关阵列可变电流源阵列I1～In‑1、可变源级反馈电阻阵列Rs1～Rs(n‑1)、开关阵列K1～Kn‑1、固定电流源I0和ISS、固定电阻Rd0和Rs0，可变负载电阻阵列Rd1～Rd(n‑1)中的有效电阻值由数字控制开关阵列A1～An‑1控制，可变电流源阵列I1～In‑1中的电流源由数字控制开关阵列控制，该可变源级反馈电阻阵列Rs1～Rs(n‑1)中的有效电阻值由开关阵列K1～Kn‑1控制，并使得可变增益放大器输出共模电压满足以下条件式通过这种设计方法，在同样实现稳定输出共模的同时，省去了共模反馈电路，从而降低了电路设计复杂性与功耗。

主权项

一种低功耗可变增益放大器，其特征在于：包括差分共源极放大单元、可变负载电阻阵列Rd1～Rd(n‑1)、第一数字控制开关阵列A1～An‑1、第二数字控制开关阵列可变电流源阵列I1～In‑1、可变源级反馈电阻阵列Rs1～Rs(n‑1)、开关阵列K1～Kn‑1、固定电流源I0和ISS、固定电阻Rd0和Rs0，所述差分共源极放大单元，包括并联的第一差分放大管M1和第二差分放大管M2,用于接收并放大差分信号，所述可变负载电阻阵列Rd1～Rd(n‑1)和固定电阻Rd0串联后连接在电源电压VDD和差分共源极放大单元的漏极之间，可变负载电阻阵列Rd1～Rd(n‑1)中的有效接入电阻值由第一数字控制开关阵列A1～An‑1所控制，所述可变电流源阵列I1～In‑1，连接在电源电压VDD和差分共源极放大单元的漏极之间，该可变电流源阵列I1～In‑1的电流源由第二数字控制开关阵列所控制，第二数字控制开关阵列与第一数字控制开关阵列A1～An‑1开关状态相反，即若开关A1导通，则开关断开；若开关A1断开，则开关导通，所述可变源级反馈电阻阵列Rs1～Rs(n‑1)中每个电阻和固定电阻Rs0并联后连接在第一差分放大管M1的源极和第二差分放大管M2的源极之间，可变源级反馈电阻阵列Rs1～Rs(n‑1)中的有效接入电阻值由开关阵列K1～Kn‑1所控制，所述固定电流源I0连接在电源电压VDD和差分共源极放大单元的漏极之间，所述固定电流源ISS连接在差分共源极放大单元的源极和接地电压之间，所述可变增益放大器输出共模电压满足以下条件式：其中为第一数字控制开关阵列A1,A2…An‑1的开关状态，若第一数字控制开关阵列A1,A2…An‑1全部导通，则的值均为0；若第一数字控制开关阵列A1,A2…An‑1全部断开，则的值均为1；B1,B2…Bn‑1为第二数字控制开关阵列的开关状态，若第二数字控制开关阵列全部导通，则B1,B2…Bn‑1的值均为1；若第二数字控制开关阵列全部断开，则B1,B2…Bn‑1的值均为0；且和A1,A2…An‑1互为逻辑相反信号，即A1若导通，则关断，A1若关断，则导通；VC表示设计所期望的输出共模电压值。