折叠信号放大器

摘要

本发明公开了一种折叠信号放大器，用于将输入信号关于N个参考电平做N次折叠，N为折叠因子，该折叠信号放大器包括N个减法电路、N+1个负载模块以及两个或门单元；其中，输入信号和参考电平分别输入N个减法电路，相邻的两个减法电路中相邻端子耦合在一起，除了首尾两个端子，最终形成N+1个端子，分别通过N+1个负载模块接到电源电压；在这N+1个端子中，奇数序列和偶数序列的端子分别输入到两个或门单元，得到的两个单端输出组成差分的折叠信号。本发明提供的折叠信号放大器和传统的相比，具有带宽大、噪声低、设计灵活、适合低压设计等优点，非常适合应用于折叠内插数模转换器中。

主权项

一种折叠信号放大器，用于将输入信号关于N个参考电平做N次折叠，N为折叠因子，其特征在于，该折叠信号放大器包括N个减法电路(1)、N+1个负载模块(2)以及两个或门单元(3)；其中，输入信号和参考电平分别输入N个减法电路(1)，相邻的两个减法电路(1)中相邻端子耦合在一起，除了首尾两个端子，最终形成N+1个端子，分别通过N+1个负载模块(2)接到电源电压；在这N+1个端子中，奇数序列和偶数序列的端子分别输入到两个或门单元(3)，得到的两个单端输出组成差分的折叠信号，且所述折叠因子N为任意正整数；其中，所述减法电路(1)由6个NPN晶体管和2个电阻构成，分别为第一NPN晶体管(Q11)、第二NPN晶体管(Q12)、第三NPN晶体管(Q13)、第四NPN晶体管(Q14)、第五NPN晶体管(Q15)、第六NPN晶体管(Q16)和第一电阻(R11)、第二电阻(R12)；其中，第一NPN晶体管(Q11)的发射极与第一电阻(R11)相连接，第一电阻(R11)的另一端接地；第二NPN晶体管(Q12)的发射极与第三NPN晶体管(Q13)的发射极以及第一NPN晶体管(Q11)的集电极相连接，第六NPN晶体管(Q16)的发射极与第二电阻(R12)相连接，第二电阻(R12)的另一端接地；第四NPN晶体管(Q14)的发射极与第五NPN晶体管(Q15)的发射极以及第六NPN晶体管(Q16)的集电极相连接，第二NPN晶体管(Q12)的集电极与第四NPN晶体管(Q14)的集电极相连接，第三NPN晶体管(Q13)的集电极和第五NPN晶体管(Q15)的集电极相连接；在所述减法电路(1)中，差分输入信号的正端VIN_P连接第二NPN晶体管(Q12)的基极，负端VIN_N连接第五NPN晶体管(Q15)的基极；差分参考电平的正端REF_P连接第三NPN晶体管(Q13)的基极，REF_N连接第四NPN晶体管(Q14)的基极；当N为偶数时，所述或门单元(3)由N/2+1个NPN晶体管和一个第三电阻(R21)构成；在所述N/2+1个NPN晶体管中，从第1个到第N/2个共N/2个NPN晶体管的发射极与第N/2+1个NPN晶体管的集电极连接在一起，第N/2+1个NPN晶体管的发射极与第三电阻(R21)相连接，该第三电阻(R21)的另一端接地；当N为奇数时，所述或门单元(3)由(N+1)/2+1个NPN晶体管和一个第三电阻(R21)构成；在所述(N+1)/2+1个NPN晶体管中，从第1个到第(N+1)/2个共(N+1)/2个NPN晶体管的发射极与第(N+1)/2+1个NPN晶体管的集电极连接在一起，第(N+1)/2+1个NPN晶体管的发射极与第三电阻(R21)相连接，该第三电阻(R21)的另一端接地。