一种缓冲放大电路的制作方法_3

文档序号:9618382阅读:来源:国知局
第六晶体管A4的栅极接于所述偏置放大单元100的信号输出端0,作为所述第一反相放大单元500的信号输入端,所述第五晶体管A3、第六晶体管A4的漏极连接,作为所述第一反相放大单元500的信号输出端,所述第五晶体管A3为N沟道增强型场效应管,其源极及衬底接地,所述第六晶体管A4为P沟道增强型场效应管,其源极及衬底接于直流电源,所述偏置放大单元100的输出信号通过所述第一反相放大单元500的信号输入端传送到所述第五晶体管A3和第六晶体管A4的栅极,经过所述第五晶体管A3和第六晶体管A4的反相放大后由所述第一反相放大单元500的信号输出端输出第三信号。
[0063]同样的,所述偏置放大单元100的输出信号为第一信号或第二合成信号。
[0064]所述第二反相放大单元600包括:第七晶体管A5和第八晶体管A6 ;其中,
[0065]所述第七晶体管A5、第八晶体管A6的栅极接于所述第一反相放大单元500的信号输出端,作为所述第二反相放大单元600的信号输入端,所述第七晶体管A5、第八晶体管A6的漏极连接,作为所述第二反相放大单元600的信号输出端Vout,所述第七晶体管A5为N沟道增强型场效应管,其源极及衬底接地,所述第八晶体管A6为P沟道增强型场效应管,其源极及衬底接于直流电源,所述第三信号通过所述第二反相放大单元600的信号输入端传送到所述第七晶体管A5和第八晶体管A6的栅极,经过所述第七晶体管A5和第八晶体管A6的反相放大后,由所述第二反相放大单元600的信号输出端Vout输出第四信号。
[0066]其中Cd代表隔直电容,所述CL为所述放大电路所带的负载。
[0067]需要说明的是,当所述偏置放大单元100的输出信号为低电平时,所述第六晶体管A4导通,所述第一反相放大单元500向所述第二反相放大单元600输出高电平,此时,所述第七晶体管A5导通,所述第二反相放大单元600输出低电平。当所述偏置放大单元100的输出信号为高电平时,所述第五晶体管A3导通,所述第一反相放大单元500向所述第二反相放大单元600输出低电平,此时所述第八晶体管A6导通,所述第二反相放大单元600输出高电平,实现信号的反相。
[0068]还需要说明的是,所述第一反相放大单元500和第二反相放大单元600在本实施例中主要的功能是提升所述放大电路的带负载能力。当所述第一反相放大单元500或第二反相放大单元600的P沟道增强型场效应管导通时,电源通过打开的P沟道增强型场效应管向后级负载充电,显然P沟道增强型场效应管的尺寸越大,其向后级负载充电的速度就越快,带负载能力就越强。同理,N沟道增强型场效应管的尺寸决定了将负载上的电荷放到地的速度,尺寸越大,将负载上的电荷放到地的速度就越快。一般来讲,构成所述第一反相放大单元500或第二反相放大单元600的晶体管的尺寸越大,所述放大电路的带负载能力就越强,但是构成所述第一反相放大单元500或第二反相放大单元600的晶体管的尺寸越大,前级电路的负载就越大,因此需要采用多级反相放大单元,逐级扩大所述放大电路的带负载能力,在本实施例中采用了两级反相放大单元,用于扩大所述放大电路的带负载能力,但本发明对所述反相放大单元的级数并不做限定,具体视实际情况而定,同样的,本发明对所述反相放大单元的具体组成结构并不做限定,具体视实际情况而定。
[0069]在上述任一实施例的基础上,在本发明的一个具体优选实施例中,所述放大电路还包括:隔直电容;
[0070]所述隔直电容的一端作为所述放大电路的信号输入端Vinl,另一端接于所述第一晶体管A1、第二晶体管A2的栅极与所述偏置电阻R3的连接节点,用于阻断输入信号的直流电平对所述放大电路的影响。
[0071]本发明实施例以本发明实施例所提供的缓冲放大电路为例,与现有技术采用的缓冲放大器的噪声性能进行了对比。
[0072]对比实验1:分别通过【背景技术】中的所述缓冲放大器的输入端Vin和本发明实施例中的所述放大电路的输入端Vinl输入频率为40MHz、幅度为100mV的正弦信号,所述缓冲放大器和所述放大电路所采用的直流电源相同,所述缓冲放大器的第一晶体管Ml的参数与所述放大电路的第一晶体管A1的参数相同,所述缓冲放大器的第二晶体管M2的参数与所述放大电路的第二晶体管A2的参数相同,所述缓冲放大器和所述放大电路的负载电容的参数相同。通过实验获得的所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声性能的对比如图7所示。图7中的曲线11为所述缓冲放大器输出信号的相位噪声曲线,曲线12为所述放大电路输出信号的相位噪声曲线,从图7可得,所述放大电路的相位噪声性能明显优于所述缓冲放大器的噪声性能:在频偏Af( = 1Hz)处,所述放大电路输出的噪声较所述缓冲放大器的输出的噪声低约0.97dB ;在频偏Af ( = 100Hz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约1.50dB ;在频偏Af ( = 10MHz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约2.80dB。而且从图7中可知,在频偏Af( = 100Hz)处,所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声值都低于-145dBc/Hz,在这样低的相位噪声情况下,所述放大电路的相位噪声又优化了 1.50dB ;在频偏△£(=10MHz)处,所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声值都低于-150dBc/Hz,在这样低的相位噪声情况下,所述放大电路的相位噪声又优化了 2.80dB。
[0073]对比实验2:分别通过【背景技术】中的所述缓冲放大器的输入端Vin和本发明实施例中的所述放大电路的输入端Vinl输入频率为40MHz、幅度为300mV的正弦信号,所述缓冲放大器和所述放大电路所采用的直流电源相同,所述缓冲放大器的第一晶体管Ml的参数与所述放大电路的第一晶体管A1的参数相同,所述缓冲放大器的第二晶体管M2的参数与所述放大电路的第二晶体管A2的参数相同,所述缓冲放大器和所述放大电路的负载电容的参数相同。通过实验获得的所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声性能的对比如图8所示。图8中的曲线13为所述缓冲放大器输出信号的相位噪声曲线,曲线14为所述放大电路输出信号的相位噪声曲线,从图8可得,所述放大电路的相位噪声性能明显优于所述缓冲放大器的噪声性能。在频偏Af( = 1Hz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约1.95dB ;在频偏Af( = 100Hz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约2.03dB ;在频偏Af ( = 10MHz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约3.40dB。而且从图8中可知,在频偏Af( = 100Hz)处,所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声值都低于-145dBc/Hz,在这样低的相位噪声情况下,所述放大电路的相位噪声又优化了 2.03dB ;在频偏Af(= 10MHz)处,所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声值都低于_155dBc/Hz,在这样低的相位噪声情况下,所述放大电路的相位噪声又优化了 3.40dB。
[0074]对比实验3:分别通过【背景技术】中的所述缓冲放大器的输入端Vin和本发明实施例中的所述放大电路的输入端Vinl输入频率为40MHz、幅度为500mV的正弦信号,所述缓冲放大器和所述放大电路所采用的直流电源相同,所述缓冲放大器的第一晶体管Ml的参数与所述放大电路的第一晶体管A1的参数相同,所述缓冲放大器的第二晶体管M2的参数与所述放大电路的第二晶体管A2的参数相同,所述缓冲放大器和所述放大电路的负载电容的参数相同。通过实验获得的所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声性能的对比如图9所示。图9中的曲线15为所述缓冲放大器输出信号的相位噪声曲线,曲线16为所述放大电路输出信号的相位噪声曲线,从图9可得,所述放大电路的相位噪声性能明显优于所述缓冲放大器的噪声性能。在频偏Af( = 1Hz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约1.82dB ;在频偏Af( = 100Hz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约1.87dB ;在频偏Af( = 10MHz)处,所述放大电路输出的相位噪声较所述缓冲放大器的输出的相位噪声低约3.62dB。而且从图9中可知,在频偏Af( = 100Hz)处,所述缓冲放大器和所述放大电路的相位噪声值都低于-145dBc/Hz,在这样低的相位噪声情况下,所述放大电路的相位噪声
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1