CN108011594B - 差分电流至电压转换器 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及差分电流至电压转换器。本公开提供了在差分放大器的输入端子处提供恒定共模电压的***和方法。差分放大器可以接收输入信号并且可以在差分放大器的输出处传送接收到的输入信号的放大版本。在差分放大器可以接收数字转换器(DAC)的输出的***中,在差分放大器的输入端子处的共模电压正在改变的情况下,DAC性能可能劣化。包括反馈电路的差分放大器可以在差分放大器的输入端子处提供恒定共模电压,从而在差分放大器从DAC接收输入信号的***中提高性能。
Description
技术领域
本公开涉及在差分放大器的输入端子处提供恒定共模电压的***和方法,例如以提供改进的性能。
背景技术
差分放大器用于各种应用,包括无线通信、音频设备、数字信号处理和电机控制。差分放大器放大差分模式输入信号,同时衰减共模输入信号。在差分放大器接收数模转换器(DAC)的输出的***中,DAC可被优化以输出差分模式信号,并且DAC性能可能在DAC另外向公共模式信号提供共模信号的情况下劣化差分放大器。例如,当DAC向差分放大器提供共模信号时,可以在DAC的输出端引入不期望的信号相关失真或非线性。
发明内容
本发明人已经认识到需要调节在差分放大器的输入端子处存在的共模电压,以提供改进的性能,例如在差分放大器正在接收DAC的输出的***中。在某些***中,其中差分放大器正在接收DAC的输出,DAC可被设计成向具有某一共模电压的差分放大器提供输出。在DAC和差分放大器的工作期间,差分放大器的输入端子处的共模电压可以改变。在某些***中,DAC可以提供共模电压,以补偿差分放大器的输入端子处共模电压的变化。诸如由DAC提供的输出电压可能由于共模电压而遭受与信号相关的失真或非线性的影响,例如由DAC提供的,以补偿在输入处的共模电压的变化端子的差分放大器。
本公开可以提供用于在差分放大器的输入端子处提供恒定共模电压的反馈电路,以提高差分放大器从DAC接收输入电压信号的***中的性能。
在一个方面中,本公开可表征一种用于在由数模转换器驱动的差分放大器的输入处保持恒定共模电压的方法,所述差分放大器具有正极和负极输入端子和输出端子。该方法可包括:从数模转换器的输出接收具有共模分量和差模分量的电信号,例如以提供给所述差分放大器。该方法还可包括:将存在于所述差分放大器的正极端子或所述差分放大器的输出端子处的电信号提供给反馈放大器的第一输入,以与提供给所述反馈放大器的第二输入的参考电压进行比较,所述反馈放大器包括控制共模偏置反馈电流用于分别偏置所述差分放大器的正极和负极端子的输出端子。该方法还可包括:将反馈电流分别传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子,导致所述差分放大器的正极和负极输入处的共模电压的反馈电流保持不变。该方法还可包括:将电压从所述反馈放大器的输出传送到一对晶体管,所述晶体管分别将所述反馈电流传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子。提供电信号的步骤可包括将所述差分放大器的正极端子处存在的电信号提供给所述反馈放大器的第一输入,而不将所述差分放大器的输出端子处存在的电信号提供给所述反馈放大器的第一输入。反馈电流可以使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量或共模分量的接收的电信号保持恒定。提供电信号的步骤可包括将所述差分放大器的输出端子处存在的电信号提供给所述反馈放大器的第一输入,而不将所述差分放大器的正极端子处存在的电信号提供给所述反馈放大器的第一输入。反馈电流可以使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量的接收电信号保持不变。该方法还可包括:将电压从所述反馈放大器的输出传送到一对电阻器,每个电阻器被选择为使得由所述反馈放大器引入的电流噪声可小于与所述差分放大器相关联的电噪声。
在一个方面中,本公开可表征一种在差分放大器的输入处保持恒定共模电压的方法。该方法可包括:接收提供给所述差分放大器的电信号。该方法还可包括:将存在于所述差分放大器的端子处的电信号提供给所述反馈放大器的第一输入,以与提供给所述反馈放大器的第二输入的参考电压进行比较。该方法还可包括:向所述差分放大器传送反馈电流,所述反馈电流在所述差分放大器的输入处帮助共模电压以保持不变。该方法还可包括:将电压从所述反馈放大器的输出传送到一对晶体管,所述晶体管将所述反馈电流传送到所述差分放大器。所述差分放大器的端子可以是正极输入端子。所述反馈电流可以使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量或共模分量的接收的电信号保持恒定。所述差分放大器的端子可以是输出端子。所述反馈电流可以使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量的接收的电信号保持恒定。该方法还可包括:将电压从所述反馈放大器的输出传送到一对电阻器,每个电阻器被选择为使得由所述反馈放大器引入的电流噪声可小于与所述差分放大器相关联的电噪声。
在一个方面中,本公开可表征一种用于在由数模转换器驱动的差分放大器的输入处保持恒定共模电压的***。所述***可包括:差分放大器,具有正极和负极输入端子以及输出端子,所述差分放大器可被配置为从数模转换器的输出接收具有共模分量和差模分量的电信号。所述***还可包括:反馈放大器,被配置为在第一输入处接收参考电压信号和在第二输入处接收来自所述差分放大器的反馈信号,所述反馈放大器还可被配置为将反馈电流分别传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子,所述反馈电流可以使所述差分放大器的正极和负极输入处的共模电压保持不变。所述反馈放大器的第二输入可以与所述差分放大器的正极端子电耦合。所述反馈电流可以使所述差分放大器的输入端子处的共模电压对于具有共模分量或差模分量的接收的电信号保持恒定。所述反馈放大器的第二输入可以与所述差分放大器的输出端子电耦合。所述反馈电流可使所述差分放大器的输入端子处的共模电压对于具有差模分量的接收的电信号保持恒定。所述***还可包括一对晶体管,该对晶体管被配置为接收来自所述反馈放大器的输出,并将反馈电流分别传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子。所述***还可包括一对晶体管,该对晶体管电耦合反馈放大器的输出,并且分别与差分放大器的正极和负极输入端子电耦合,各电阻器被选择为使得由反馈放大器引入的电流噪声可以小于与差分放大器相关联的电噪声。
本节旨在概述本专利申请的主题。本发明不是提供专门的或详尽的解释。包括详细描述以提供有关本专利申请的进一步信息。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,相同的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似的数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过举例而不是限制的方式说明本文件中讨论的各种实施例。
图1描述差分放大器电路的图。
图2描述差分放大器电路的图。
图2A-2B描述反馈电路的图。
图3描述差分放大器电路的图。
图3A-3B描述反馈电路的图。
图4描述在差分放大器的输入端子处维持共模电压的方法。
具体实施方式
差分放大器可以接收输入信号并且可以传送接收的输入信号的放大版本,例如在差分放大器的输出端(例如,0.1V的输入信号可以被放大到1V)。在差分放大器可以接收数模转换器(DAC)的输出的***中,DAC可以进行优化,例如输出差分模式信号,并且在DAC另外提供共模信号的情况下,DAC性能可能劣化,如差分放大器。例如,当DAC向差分放大器提供共模信号时,可以引入不期望的信号相关失真或非线性,例如在DAC的输出端。
图1示出了差分放大器电路100的示例。差分放大器电路可以包括差分放大器105、反馈电阻125、偏移电阻器130、参考电压源135、电阻器140a、140b和电压源150。差分放大器105可以包括输入端110、包括正极输入端子110b、负输入端子110a和输出端子120。正极输入端子110b可以是非反相端子,负输入端子110a可以是反相端子。在非反相端子处的信号电压相对于反相端子的增加可导致输出端子处的电压增加(例如,输出端子120)。反相端子相对于非反相端子的增加的信号电压可以导致输出端子处的电压降低(例如,输出端子120)。反馈电阻器125可以提供负输入端子110a和输出120端子。参考电压源135可以连接到地和偏移电阻器130。偏移电阻器130可以在参考电压源135的正极输入端子110频带之间提供连接。电阻器140可以提供电压源150和输入端子110a、110b之间的连接。在操作期间,电压源150可以向电阻器140施加具有Vdiff/2值和Vcom值的共模电压的差分电压,参考电压源135可以向偏移电阻器130提供Vref电压,并且差分放大器105的输出120处的电压可以独立于由电压源150提供的共模电压Vcom,并且可以表示如下:
Vout=Vdiff*RG/RS+Vref
正极输入端子110b处的电压可以表示如下:
其中V+可以表示正极输入端子110b处的电压,Vdiff可以表示由电压源150提供的差分模式电压,Vcom可以表示由电压源150提供的共模电压,RS可以表示电阻器140a、140b中的一个的电阻,RG可以表示反馈电阻125的电阻,并且Vref可以表示由参考电压源135提供的参考电压。差分放大器105可以调节输出电压120,例如可以使得负输入110a处的电压等于正输入110b处的电压。因此,正输入110b处的电压可以确定负输入110a处的电压。在图1所示的示例中,输入端子110处的电压可以随着差模电压、共模电压和参考电压而变化。在一个示例中,电压源150和电阻器140a、140b可以是数模转换器(DAC)的一部分,例如Δ-ΣDAC、SAR电容DAC或电流输出DAC。在操作期间,DAC可以提供诸如由电压源150提供的差模电压,例如由差分放大器电路105放大的差模电压。差分模式电压可能导致输入端子110处的共模电压变化,并响应于输入端子110处共模电压的变化,DAC可以提供共模电压,例如由电压源150提供给差分放大器105的输入端110。在其中DAC向差分放大器的输入端子110提供共模电压的这种***中,DAC输出可能受到依赖于信号扭曲和非线性。
图2示出了差分放大器和偏置网络200的示例,例如在差分放大器电路205的输入处提供恒定共模电压。差分放大器和偏置网络200可以包括差分放大器电路205、反馈电阻器225、偏移电阻器230、电阻器240a、240b、输出电阻器285和反馈电路265。反馈电路265可以包括第一输入260、第二输入270、第一输出275和第二输出280。差分放大器电路205可以包括输入端子210、包括正极输入端子210b、负极输入端子210a和输出端子220。正极输入端子210b可以是非反相端子,负输入端子210a可以是反相端子。相反端子处的非反相端子处的增加的信号电压可导致输出端子处的电压增加(例如,输出端子220)。反相端子相对于非反相端子的增加的信号电压可以导致输出端子处的电压降低(例如,输出端子220)。偏移电阻器230可以提供正输入端子210b和电接地之间的连接。电阻器240可以提供从电压源250到输入端子210a和210b的连接。在一个示例中,电阻器240和电压源250可以是DAC的一部分,例如Δ-ΣDAC或电流输出DAC。第一输出275可以连接到正极输入端子210b,第二输出280可以连接到负输入端子210a。第一输入260可以连接到参考电压,第二输入270可以连接到正极输入端子210b。差分放大器电路205的输出端子220可以经由输出电阻器285连接到电接地。在操作期间,诸如由电压源250提供的共模电压和诸如由电压源250提供的差模电压可以经由电阻器240a和240b施加到输入端子210a和210b。共模电压和差模电压可随时间而变化,并且可能导致输入端子210a和210b处的共模电压随着时间而在没有反馈电路的情况下改变,例如反馈电路265。反馈电路265可以在输入端子210a和210b处保持恒定共模电压,以应用共模电压和施加的差分模式电压。在一个示例中,包括反馈电路265和差分放大器205在内的共模反馈回路可以提供共模信号,使得输入端子处的共模电压可以保持恒定在与反馈环路的环路增益成反比的分数内(例如,对于环路增益为100,共模电压可以保持恒定在1%以内,这取决于组件如电阻器的匹配)。参考电压可以提供给反馈电路265的第一输入260,并且反馈电路的第二输入270可以感测正输入端子210b处的电压。在一个示例中,反馈电路265可以在第二输入270处具有足够大的输入阻抗,以便不干扰节点210b处的信号路径。反馈电路265可以分别经由第一和第二输出275和280向正极端子210a和负端子210b提供电流,以使正极输入端子210b处的电压与参考电压相同,例如提供给第一输入260。因此,反馈电路265可以在正极输入端子210b处保持恒定的电压。差分放大器电路205可以在输出端子220处提供电压,使得负输入端子210a处的电压等于正极输入端子210b处的电压。因此,在差分放大器和偏置网络200的操作期间,差分放大器电路205的输入端子210处的共模电压可以保持在由参考电压确定的电压,例如提供给反馈电路265的第一输入260。例如,参考电压可以是在-5V至5V的范围内的恒定值。共模电压可以保持在输入端子210处,用于应用的差模电压,并应用共模电压。在这样的示例中,在DAC可以向输入端子210提供差模电压和共模电压的情况下,可以选择参考电压,以便优化DAC的操作,以避免信号相关的失真和非非线性复杂。DAC可以包括从正极输入端子210b连接到电接地的滤波电容器,以便稳定反馈回路。
图2A示出了反馈电路265的示例。反馈电路265可以包括第一输入260、第二输入270、第一输出275、第二输出280、一对双极或其它晶体管282、偏置电阻器284、电压源286和差分放大器电路288。第一输入260可以连接到差分放大器电路288的负端子,第二输入可以连接到差分放大器电路288的正极端子,第一输出275可以连接到一对晶体管282之一的集电极,第二输出280可以连接到一对晶体管282的另一个的集电极,并且差分放大器电路288的输出端子可以连接到晶体管282的基极。在操作期间,参考电压可以提供给第一输入260,并且差分放大器电路205的正极输入端子210b的电压可以提供给第二输入端子270。差分放大器电路288可以向晶体管282的基极提供输出电压,例如使电流从输出端子280和275流到输入端子210,例如将正极端子210b的电压维持在与应用于第一输入260的参考电压相同的值。在一个示例中,反馈电路265可以在第二输入270处具有足够大的输入阻抗,以便不干扰节点210b处的信号路径。在诸如图2B所示的示例中,具有一个差分放大器288的反馈电路265引入的噪声可以与包括用于维持恒定共模输入的两个跨阻放大器的***相比有更小水平。
图2B示出了反馈电路265的示例。反馈电路265可以包括第一输入260、第二输入270、第一输出275、第二输出280、一对电阻器290和差分放大器电路292。第一输入260可以连接到差分放大器电路292的正极端子,第二输入270可以连接到差分放大器电路292的负端子,第一输出275可以连接到一对电阻器290之一,第二输出280可以连接到一对电阻器290中的另一个,并且差分放大器292电路的输出端子可以连接到电阻器290。在操作期间,可以向第一输入260提供参考电压,并且差分放大器电路205的正极输入端子210b的电压可以提供给第二输入端子270。差分放大器电路292可以向电阻器290提供输出电压,例如使电流从输出端子280和275流到输入端子210,以将正极端子210b的电压保持在与施加到第一输入260的参考电压相同的值。在一个示例中,反馈电路265可以具有在第二输入270处的输入阻抗足够大以不干扰节点210b处的信号路径。
图3示出了差分放大器和偏置网络300的示例,例如用于在差分放大器电路305的输入处提供恒定共模电压。差分放大器和偏置网络300可以包括差分放大器电路305、反馈电阻器325、偏移电阻器330、电阻器340a、340b、输出电阻器385和反馈电路365。反馈电路365可以包括第一输入360、第二输入370、第一输出375和第二输出380。差分放大器电路305可以包括输入端子310、包括正极输入端子310b、负输入端子310a和输出端子320。正极输入端子310b可以是非反相端子,负极端子310a可以是反相端子。非反相端子相对于反相端子的增加的信号电压可导致输出端子处的电压增加(例如,输出端子320)。反相端子相对于非反相端子的增加的信号电压可导致输出端子处的电压降低(例如,输出端子320)。偏移电阻器330可以提供正极输入端子310b和电接地之间的连接。电阻器340可以提供从电压源350到输入端子310a和310b的连接。在一个示例中,电阻器340和电压源350可以是DAC的一部分,例如Δ-ΣDAC、SAR电容DAC或电流输出DAC。第一输出375可以连接到正极输入端子310b,第二输出380可以连接到负输入端子310a。第一输入360可以连接到参考电压,第二输入370可以连接到差分放大器电路305的输出端子320。差分放大器电路305的输出端子320可以经由输出电阻器385连接到电接地。在操作期间,诸如由电压源350提供的共模电压和诸如由电压源350提供的差模式电压可以经由电阻器340a和340b施加到输入端子310a和310b。共模电压和差模电压可随时间而变化,并且可能导致在输入端子310a和310b处的共模电压在没有反馈电路的情况下随时间变化,例如反馈电路365。反馈电路365可以在输入端子310a和310b处保持恒定共模电压,以应用差分模式电压。参考电压可以提供给反馈电路365的第一输入360,并且反馈电路的第二输入370可以感测输出端子320处的电压。反馈电路365可以分别经由第一和第二输出375和380向正极输入端子310a和负输入端子310b提供电流,以使正极输入端子310b处的电压与参考电压相同,例如提供给第一输入360。因此,反馈电路365可以在正极输入端子310b处保持恒定的电压。差分放大器电路305可以在输出端子320处提供电压,使得负输入端子310a处的电压等于正极输入端子310b处的电压。因此,在差分放大器和偏置网络300的操作期间,差分放大器电路305的输入端子310处的共模电压可以保持在由参考电压确定的电压,例如提供给第一输入360的反馈电路365。共模电压可以保持在输入端子310处,用于施加的差模电压,例如由电压源350提供的电压。在这样的例子中,在DAC向输入端子310提供差分模式电压的情况下,可以选择参考电压来优化DAC的操作,并且DAC可以避免在差分放大器电路305的输入端310处提供共模电压来维持恒定共模电压,从而可以避免信号相关的失真和非线性。在差分放大器电路(诸如差分放大器电路305)可以接收数模转换器(DAC)的输出的示例中,DAC可以具有大的输出电容(例如,DAC可以具有至少的输出电容10pF),另外,滤波电容器可以从差分放大器的正极输入端子310b连接到电接地。当反馈电路可以感测正极输入端子的电压时,滤波电容器可能会导致不稳定,如图2所示。在这样一个例子中,提供可以在差分放大器电路的输入端提供恒定共模电压的反馈电路是有利的,例如基于差分放大器电路的输出信号,例如通过避免大电容来提高反馈电路的运行速度,例如与DAC相关联的或者可以从正极输入端子310b连接到电接地的滤波电容器。在一个示例中,差分放大器305可以是集成电路的一部分,并且电阻器325和330可以在集成电路外部,例如提供差分放大器和偏置网络300的改进的热性能。
图3A示出了反馈电路365的示例。反馈电路365可以包括第一输入360、第二输入370、第一输出375、第二输出380、一对电阻器396、第一反馈电阻器394、第二反馈电阻器392、乘法器390和差分放大器电路398。第一输入360可以连接到差分放大器电路398的正极端子,第二输入370可以连接到乘法器390,乘法器可连接到第二反馈电阻392,第二反馈电阻器392可以连接到差分放大器电路398的负输入端子和第一反馈电阻器394,第一反馈电阻器394可以连接到差分放大器电路398的输出端和一对电阻器396,第一输出375可以连接到一对电阻器396中的一个,第二输出380可以连接到一对电阻器396中的另一个。在操作期间,可以向第一输入360提供参考电压,并且可以将差分放大器电路305的输出端子320处的电压提供给第二输入端子370。差分放大器电路398可以向一对电阻器396提供输出电压,以使电流从输出端子280和275流到输入端子310,以在正极端子310b处保持与应用于第一输入360的参考电压相同的电压。参考电压应用于第一输入360的示例可以具有Vcom的值,并且反馈电路365的输出375和380处的电压可以由以下表达式表示:
其中Vcom可以是参考电压应用于反馈电路365的第一输入360,RC可以是电阻器396或394中的一个的值(例如,电阻器394和396可以具有相同的值),RG可以是电阻器325、310或392中的一个的值(例如,电阻器325、310、392可以具有相同的值),RS可以是电阻器340a或340b中的一个的值(例如,电阻器340a和340b可以具有相同的值),并且Vdiff可以是施加的差分模式电压,例如由电压源提供的电压350。
图3B示出了反馈电路365的示例。反馈电路365可以包括第一输入360、第二输入370、第一输出375、第二输出380、一对电阻器396、第一反馈电阻器394、第二反馈电阻器392、第三反馈电阻器395、第四反馈电阻器397和差分放大器电路398。第一输入360可以连接到差分放大器电路398的正极端子,第二输入370可以连接到第三反馈电阻器395,第三反馈电阻器395可以连接到第二反馈电阻器292和第四反馈电阻器397,第四反馈电阻器397可以连接到电接地,第二反馈电阻器292可以连接到差分放大器电路398的负输入端子和第一反馈电阻器394,第一反馈电阻器394可以连接到差分放大器398电路的输出和一对电阻器396,第一输出375可以连接到一对电阻器396中的一个,并且第二输出380可以连接到该对电阻器396中的另一个。在操作期间,可以向第一输入360提供参考电压,并且可以将差分放大器电路305的输出端子320处的电压提供给第二输入端子370。差分放大器398电路可以向一对电阻器396提供输出电压,以使电流从输出端子280和275流出,例如到输入端子310,以使正极端子310b处的电压保持与应用于第一输入360的参考电压相同的值。在一个示例中,提供给第一输入360的参考电压可以具有Vcom的值,并且反馈电路365的输出375和380处的电压可以由以下表达式表示:
其中Vcom可以是参考电压应用于反馈电路365的第一输入360,RC可以是电阻器396或394中的一个的值(例如,电阻器394和396可以具有相同的值),RG可以是电阻器325、310、395或397中的一个的值(例如,电阻器325、310、395和397可以具有相同的值),RS可以是电阻器340a或340b中的一个的值(例如,电阻器340a和340b可以具有相同的值),并且Vdiff可以是施加的差分模式电压,例如由电压源350提供的电压。
图4示出了在差分放大器的输入端子处维持共模电压的方法400。差分放大器(例如,不同的放大器电路205或305)可以接收具有共模分量和差模分量的电信号(步骤410)。在一个例子中,差分放大器可以从数字转换器的输出端接收电信号。存在于差分放大器的正极端子之一的电信号或差分放大器的输出端子可以提供给反馈放大器的第一输入端,以与提供给反馈放大器的第二输入的参考电压进行比较,反馈放大器包括控制共模偏置反馈电流的输出端子,用于分别偏置差分放大器的正极和负极端子(步骤420)。反馈电路如反馈电路265或365可以将反馈电流传送到差分放大器的正极和负极输入端子,使差分放大器的正极和负极输入处的共模电压保持不变(步骤430)。
Claims (14)
1.一种用于在由数模转换器驱动的差分放大器的输入处保持恒定共模电压的方法,所述差分放大器具有正极和负极输入端子以及输出端子,该方法包括:
从数模转换器的输出接收提供给所述差分放大器的电信号,其中所述电信号具有共模分量和差模分量;以及
将存在于所述差分放大器的端子处的电信号提供给反馈放大器的第一输入,以与提供给所述反馈放大器的第二输入的参考电压进行比较,所述反馈放大器包括输出端子,所述输出端子控制用于分别偏置所述差分放大器的正极和负极端子的共模偏置反馈电流以使所述差分放大器的正极和负极输入处的共模电压保持恒定,其中所述端子是所述差分放大器的输出端子或所述差分放大器的正极输入端子中的一个。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括将来自所述反馈放大器的输出的电压传送到一对晶体管,所述晶体管分别将反馈电流传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述反馈电流使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量或共模分量的接收的电信号保持恒定。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述反馈电流使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量的接收的电信号保持恒定。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括将来自所述反馈放大器的输出的电压传送到一对电阻器,每个电阻器被选择为使得由所述反馈放大器引入的电流噪声小于与所述差分放大器相关联的电噪声。
6.一种在差分放大器的输入处保持恒定共模电压的方法,该方法包括:
接收提供给所述差分放大器的电信号;
将存在于所述差分放大器的端子处的电信号提供给反馈放大器的第一输入,以与提供给所述反馈放大器的第二输入的参考电压进行比较,其中所述端子是所述差分放大器的输出端子或所述差分放大器的正极输入端子中的一个;和
向所述差分放大器传送反馈电流,所述反馈电流帮助在所述差分放大器的输入处的共模电压保持恒定。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括将来自所述反馈放大器的输出的电压传送到一对晶体管,所述晶体管将所述反馈电流传送到所述差分放大器。
8.根据权利要求6所述的方法,其中所述反馈电流使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量或共模分量的接收的电信号保持恒定。
9.根据权利要求6所述的方法,其中所述反馈电流使所述差分放大器的输入处的共模电压对于具有差模分量的接收的电信号保持恒定。
10.根据权利要求6所述的方法,还包括将来自所述反馈放大器的输出的电压传送到一对电阻器,每个电阻器被选择为使得由所述反馈放大器引入的电流噪声小于与所述差分放大器相关联的电噪声。
11.一种用于在由数模转换器驱动的差分放大器的输入处保持恒定共模电压的***,所述***包括:
所述差分放大器,具有正极和负极输入端子以及输出端子,所述差分放大器被配置为从数模转换器的输出接收具有共模分量和差模分量的电信号;和
反馈放大器,被配置为在第一输入处接收参考电压信号和在第二输入处接收来自所述差分放大器的端子的反馈信号,所述反馈放大器还被配置为将反馈电流分别传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子,所述反馈电流使所述差分放大器的正极和负极输入处的共模电压保持恒定,其中所述端子是所述差分放大器的输出端子或所述差分放大器的正极输入端子中的一个。
12.根据权利要求11所述的***,其中所述反馈电流使所述差分放大器的输入端子处的共模电压对于具有共模分量或差模分量的接收的电信号保持恒定。
13.根据权利要求11所述的***,其中所述反馈电流使所述差分放大器的输入端子处的共模电压对于具有差模分量的接收的电信号保持恒定。
14.根据权利要求11所述的***,还包括一对晶体管,该对晶体管被配置为接收来自所述反馈放大器的输出,并将反馈电流分别传送到所述差分放大器的正极和负极输入端子。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010004258A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Toshiba Corp | 負帰還増幅器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4616189A (en) | 1985-04-26 | 1986-10-07 | Triquint Semiconductor, Inc. | Gallium arsenide differential amplifier with closed loop bias stabilization |
US5963156A (en) | 1997-10-22 | 1999-10-05 | National Semiconductor Corporation | Sample and hold circuit and method with common mode differential signal feedback for converting single-ended signals to differential signals |
EP1257053A1 (en) | 2001-05-11 | 2002-11-13 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Differential signal transfer circuit |
JP2004297762A (ja) | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Fujitsu Ltd | 同相帰還回路および差動演算増幅回路 |
FR2854008B1 (fr) * | 2003-04-17 | 2005-07-15 | St Microelectronics Sa | Amplificateur differentiel a correction de mode commun |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010004258A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Toshiba Corp | 負帰還増幅器 |
CN102318186A (zh) * | 2009-09-10 | 2012-01-11 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | 放大器电路、集成电路以及射频通信单元 |
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