发明名称 超线性高频跨导结构
摘要 一跨导体区块,其具有一Czarnul调谐网路、跨导电阻器、一输入电压随耦放大器、一共同模式电路、耦接成串接结构之PMOS电晶体、一输入电流源、及一于输出驱动 NMOS电晶体之高增益放大器。该输入电压随耦放大器系接收一差动输入信号,其具有一共同模式电压及施加该差动输入信号至该Czarnul调谐网路。该Czarnul调谐网路具有串列电阻器且并联耦合于跨导电阻器。该共同模式电路系接收该差动输入信号及一参考共同模式电压,并提供一偏压电压及一共同模式回授电压。该共同模式电路系确保该共同模式回授电压至该等输出PMOS电晶体,藉以建立一直流(DC)输出电流及最小化该跨导体区块之共同模式电压漂移。另外,该偏压电压系由该共同模式信号位准平移。该高增益放大器系维持该Czarnul调谐网路及跨导电阻器之输出于该偏压电压。
申请公布号 TW527765 申请公布日期 2003.04.11
申请号 TW090110865 申请日期 2001.07.17
申请人 英特系尔公司 发明人 布仑特 梅尔斯;朗克修 冈提
分类号 H03F3/45 主分类号 H03F3/45
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中正区忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一种跨导体,包括一可调谐跨导装置,其具有一差动输入及一双埠输出,一第一放大器电路,接收一差动输入信号,其具有一输入信号结合于一共同模式信号,其施加该差动输入信号至该可调谐跨导装置之该差动输入,一共同模式电路,接收该差动输入信号及接收一参考共同模式信号,其提供一偏压信号及一共同模式回授信号,一输入电流源,耦合该可调谐跨导装置之该双埠输出,其提供一固定输入偏压电流,第一及第二输出电流源,各耦合至该共同模式电路,其提供由该共同模式回授信号调整之输出偏压电流,及一第二放大器电路,耦合该共同模式电路,该输入电流源,该可调谐跨导装置及该等第一及第二输出电流源,其维持该可调谐跨导装置之该双埠输出于该偏压信号之一位准,且根据该差动输入信号提供一差动输出电流。2.如申请专利范围第1项所述之跨导体,其中,该可调谐跨导装置包括第一及第二跨导电阻器,及一调谐电路并联于该等第一及第二跨导电阻器,其中,该调谐电路具有一调整输入以接收一调整信号,且该调谐电路包括一Czarnul调谐电路。3.如申请专利范围第2项所述之跨导体,更具有第一及第二串列电阻器,各串连耦合于该Czarnul调谐电路之一相对差动输入,该等串列电阻器及该Czarnul调谐电路并联耦合于该等第一及第二跨导电阻器,及第一及第二运算放大器,各具有一非反相输入以接收该共同模式输入信号,一反相输入及一输出,具有第一及第二双极性电晶体,各具有一集极耦合一供应电压.一射极耦合该等第一及第二运算放大器之一相对者之一反相输入,及一基极耦合该等第一及第二运算放大器之一相对者之一输出。4.如申请专利范围第1项所述之跨导体,其中,该共同模式电路具有一输入级,一偏压信号级,一差动放大器级,其中,该输入级包括一平衡RC电路以接收该差动输入信号及推导该共同模式信号,该差动放大器级接收来自该输入级之该共同模式信号及该参考共同模式信号及提供该共同模式回授信号,且该偏压信号级由该输入级接收该共同模式信号及根据该共同模式信号产生该偏压信号。5.如申请专利范围第4项所述之跨导体,其中,该偏压信号级包括一偏压电阻器以于一侧接收该共同模式信号及于另一侧提供该偏压信号,第一及第二偏压电流源耦合至该偏压电阻器各端,其中,该第一及第二偏压电流源各包括一频隙(bandgap)电压源以提供一精确控制电压,及一第二偏压电阻器。6.如申请专利范围第1项所述之跨导体,其中,该等第一及第二输出电流源各包括耦合成梯级(cascade)且操作于饱和状态(saturation)之金氧半场放电晶体(MOSFET),且该第二放大器电路包括第一及第二高增益放大器,各具有一第一输入以接收该偏压信号及一第二输入耦合该可调谐跨导装置之一相对输出埠。7.如申请专利范围第6项所述之跨导体,其中,该第二放大器电路更包括第一及第二电流控制装置,各具有一电流控制路径耦合该等第一及第二输出电流源之一相对者及一控制输入耦合该等高增益放大器之一相对者之一输出,且该等第一及第二高增益放大器包括第一及第二运算放大器,各具有一反相输入耦合该可调谐跨导装置之一相对输出埠及一非反相输入以接收该偏压信号,及第一及第二金氧半场效电晶体(MOSFET),各具有一电流路径耦合于该等第一及第二输出电流源之一相对者之间及耦合至该等第一及第二运算放大器之一相对者之一反相输入。8.如申请专利范围第1项所述之跨导体,其中,第一及第二输出电容各耦合于该等第一及第二输出电流源之一相对者及该第二放大器电路之间之一接点(junction),其提供一输出电压正比于该差动输入信号之积分。9.一种跨导体,包括一可调谐电阻装置,其具有一输入及一输出,一电压追随放大器,接收一共同模式输入信号,其具有一输入信号结合于一共同模式电压,其提供该共同模式输入信号至该可调谐电阻装置之该输入,一共同模式电路,接收一参考共同模式电压及该共同模式输入信号,其产生一偏压电压及一共同模式回授电压,一输入电流源,耦合该可调谐电阻装置之该输出,其吸入(sink)一固定偏压电流,一可调输出电流源以接收该共同模式回授电压及根据该共同模式回授电压提供一直流(DC)输出电流,一可双电流源,耦合该输出电流源,其根据一控制输入吸入电流,及一高增益放大器,耦合该可调谐电阻装置之该输出及该可变电流源之该控制输入及接收该偏压电压,其维持该可调谐电阻装置之该输出于该偏压电压,且根据该输入信号控制该可变电流源以吸入输出电流。10.如申请专利范围第9项所述之跨导体,其中,该可调谐电阻装置包括一Czarnul调谐电路,具有一调整输入,一串列电阻串连耦合于该Czarnul调谐电路,一跨导电阻器并联耦合于该串列电阻及该Czarnul调谐电路,其中,该电压随耦放大器包括一运算放大器,其具有一非反相输入以接收该共同模式输入信号,一反相输入及一输出,及一双极性电晶体,其具有一集极耦合一供应电压,一射极耦合该运算放大器之该反相输入及一基极耦合该运算放大器之该输出。11.一种滤波器电路,包括一或更多共同模式电路,各接收一差动输入信号,其具有一共同模式信号及接收一参考共同模式信号,且各提供一偏压信号及一共同模式回授信号,复数交互耦合之跨导体,各关连于一或更多共同模式电路,且各跨导体包括一可调谐跨导装置,其具有一差动输入,一调整输入电压及一双埠输出,该跨导装置具有一Czarnul调谐电路,并联耦合于一电阻器,一第一放大器电路,施加具有一共同模式信号之一差动输入信号至该可调谐跨导装置之该差动输入,一输入电流源,耦合该可调谐跨导装置之该双埠输出,提供一固定输入偏压电流,第一及第二输出电流源,各耦合至一关连共同模式电路,分别提供一由一共同模式回授信号调整之一输出偏压电流,一高增益放大器,耦合于一关连共同模式电路,该跨导装置及该等第一及第二输出电流源,其施加一偏压信号至该可调谐跨导装置之该等输出埠及根据该差动输入信号提供一差动输出电流,及一参考电路,提供该参考共同模式信号及各跨导体之一可调谐跨导装置之一调整输入电压,其中,该滤波器电路系实施于一积体电路上。图式简单说明:第一图系具有一电容性负载之一跨导体区块之方块图,用以介绍跨导体之操作;第二图系根据本发明一差动实施例实施之一跨导体区块之方块图;第三图系一Czarnaul电路之电路图,其系第二图之调谐电路之一实施范例;第四图系一范例共同模式回授电路之电路图其可用做第二图之共同模式回授电路;第五图系一第二阶四次滤波器之方块图,其使用根据本发明实施例实施之跨导体区块;以及第六图系一绘图,其显示在两不同电压摆幅(swing)下,整体失真为第五图滤波器频率之一函数。
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