[发明专利]提高温度特性的限幅放大装置

摘要

本发明公开了一种应用于高速接口系统中的高性能限幅放大器，主要解决现有技术中晶体管电子迁移率随温度变化导致放大器的带宽和摆幅发生变化的问题。其包括：负载偏置电路、限幅放大器核心电路和尾电流产生电路。其中，负载偏置电路用来产生高偏置电压，提高限幅放大器输出摆幅；限幅放大器由四级级联构成，用于对输入差分信号的放大，并通过有源电感峰化技术提高限幅放大器的带宽；尾电流产生电路同时产生恒定摆幅电流和恒定带宽电流，并根据温度的变化来自动选择两者中的较大者，以同时提高限幅放大器的带宽和摆幅的温度特性。本发明在各种电源电压和温度下均具有稳定的增益、摆幅和带宽，可用于高速接口系统中。

主权项

1.一种高性能的限幅放大装置，包括负载偏置电路(1)、限幅放大器核心电路(2)和尾电流产生电路(3)，三者之间依次相连，且负载偏置电路(1)为限幅放大器核心电路(2)提供偏置电压，尾电流产生电路(3)为限幅放大器核心电路(2)提供偏置电流，该负载偏置电路(1)，用于产生高偏置电压，该高电压比电源电压高一个NMOS晶体管阈值电压，以提高限幅放大器的输出摆幅，其特征在于：所述的限幅放大器核心电路(2)为四级级联结构，每级全差分电路由一对NMOS晶体管作为差分输入对管,另一对NMOS晶体管作为负载，以保证限幅放大器的增益稳定，并对输入差分信号进行放大；所述的尾电流产生电路(3)，包括恒定摆幅控制电压器(31)、恒定带宽控制电流器(32)、电流比较器(33)、时序控制器(34)及电流选择器(35)，该恒定摆幅控制电压器(31)用来产生与NMOS晶体管阈值电压相关的偏置电压V_b1和V_b2，该偏置电压将与电流比较器(33)的第二输入端Vin2及电流选择器(35)的第三输入端Vin3连接；恒定带宽控制电流器(32)用来产生与NMOS晶体管电子迁移率成反比的偏置电流，该偏置电流信息将输出到电流比较器(33)的第一输入端Vin1及电流选择器(35)的第一输入端Vin1；电流比较器(33)、时序控制器(34)、电流选择器(35)三者依次顺序相连；上述尾电流产生电路(3)构成温度相关的电流源，为限幅放大器核心电路(2)提供偏置电流，从而补偿限幅放大器核心电路(2)中NMOS晶体管的电子迁移率随温度的变化，提高各级限幅放大器电路的输出摆幅及带宽随温度变化的稳定性。