发明名称 一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器
摘要 一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器属于可变增益放大器领域,以实现反馈电阻网络与共模反馈电阻网络的共用,从而减小芯片面积,减小环路带宽随增益变化。本发明分为两级,第一级包含全差分运放,同时利用共模反馈的电阻网络提供增益。第二级包括两个同样的单端输出的运放,它们与电阻网络共同组成伪差分放大器。为了减小直流失调电压,电容C1与C2连接于第一级的输出与第二级的输入之间,其作用是过滤第一级的直流失调电压,同时通过第一级输出的交流信号,电阻R38和R39用来确定第二级输入端的共模电压,其中R38和R39的一端均连接到Vref,R38的另一端连接到运放的同相输入端,R39的另一端连接到运放的同相输入端,通过开关改变电阻网络以获得不同增益。
申请公布号 CN103107789A 申请公布日期 2013.05.15
申请号 CN201310042849.0 申请日期 2013.02.03
申请人 北京工业大学 发明人 金银姬;林平分;万培元
分类号 H03G3/20(2006.01)I 主分类号 H03G3/20(2006.01)I
代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人 刘萍
主权项 一种共模反馈电阻共用的可变增益放大器,其特征在于:共分为两级,其中第一级包括差分运放21,第二级包括两个同样的单端输出的运放25与26,它们与电阻网络5共同组成伪差分放大器;电容C1与C2连接于第一级的输出与第二级的输入之间,其作用是过滤第一级的直流失调电压,同时通过第一级输出的交流信号,电阻R38和R39用来确定第二级输入端的共模电压,其中R38和R39的一端均连接到Vref,R38的另一端连接到运放25的同相输入端,R39的另一端连接到运放26的同相输入端;第一级的电路如下:电阻R90和电阻R91的一端连接于信号差分输入端,R90另一端连接于运放21的同相输入端,R91另一端连接于运放21的反相输入端,电阻R92一端连接于运放21的同相输入端,另一端连接于运放21的反相输出端,电阻R93一端连接于运放21的反相输入端,另一端连接于运放21的同相输出端,其中电阻R90=R91,R92=R93;电阻R1‑R2i串联,其中i≥1的整数,R1=R2i,R2=R2i‑1,R3=R2i‑2…Ri=Ri+1,以Ri与Ri+1相连的点N1中心对称,以此类推;R1一端与S1和R2连接,另一端连接于运放的反相输出端,同时连接到开关S0;R2一端与S1和R1连接,另一端与S2和R3连接,以此类推;Ri和Ri+1连接与点N1,同时N1连接到运放20的同相输入端,运放20的反相输入端连接于Vref,其输出端反馈回运放21,形成共模反馈回路,以确定输出的共模电压;Ri+1一端与N1连接,另一端与Si+1和Ri+2连接,以此类推;R2i的一端与R2i‑1和S2i‑2连接,另一端连接于运放的同相输出端,同时连接到开关S2i‑1;开关S0‑Si‑1的另一端连接于Vout‑,开关Si‑S2i‑1的另一端连接于Vout+;第二级放大电路如下:电阻R38与R39确定第二级的输入共模电压,电阻R38与R39完全相等;电容C1与C2下极板分别连接与第一级的输出电压,上极板分别连接于电阻R38与R39,同时连接到运放25与26的同相输入端,电阻R38与R39的另一端连接到VREF以确定输入共模电压;电阻R61到R66串联,且连接于运放25与26的输出端之间,其中电阻R61与R66,R62与R65,R63与R64的阻值分别相等;电阻R63与R64连接点70即为交流地;开关S81、S82、S83的一端均连接到运放25的反相输入端,开关S81的 另一端连接到运放25的输出端,开关S82的另一端连接到电阻R61与R62之间,开关S83的另一端连接到电阻R62与R63之间;开关S84、S85、R86的一端均连接到运放26的反相输入端,开关S86的另一端连接到电阻运放26的输出端,开关S85的另一端连接到电阻R64与R65之间,开关S83的另一端连接到电阻R65与R66之间;同样,开关S81与S86、S82与S85,、S83与S84分别由相同的逻辑控制。
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