一种高增益线性度的可变增益放大器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及增益放大器领域，具体涉及一种高增益线性度的可变增益放大器。
【背景技术】
[0002] 可变增益放大器均采用多个放大器顺次级联而成，各子增益级所实现的增益是相 同的，整个可变增益放大器的总增益，即动态范围为各子级增益之和；当射频接收链路的 增益需要变高时，各增益子级从前至后逐级打开，当增益需要变低时，各增益子级从后至前 逐级关闭；然而，由于电压变化、温漂影响以及工艺制造偏差，实际中的各子增益级所实现 的增益值与理想值之间存在偏差；若定义子增益级的理想增益为G，增益误差为Tl i，i = 1，2,... n，其中η为可变增益放大器级数，则可变增益放大器总增益Gtotal可表示为：
【主权项】
1. 一种高增益线性度的可变增益放大器，其特征在于：包括输入信号端INPUT、输出信 号端OUTPUT、增益模块、调节增益模块的启闭状态的开关阵列模块以及用于控制开关阵列 模块运行状态的二阶动态元件匹配模块，增益模块由各前后顺次连接的增益级单元组成， 开关阵列模块包括相邻子增益级之间设置的中间开关阵列以及增益模块尾端的增益级单 元输出端设置的尾部开关阵列，各中间开关阵列和尾部开关阵列前后顺次连接且均与二阶 动态元件匹配模块相连接，增益模块首端的增益级单元以及与该增益级单元相邻连接的中 间开关阵列均与输入信号端INPUT相连接，尾部开关阵列与输出信号端OUTPUT相连接。
2. 根据权利要求1所述的高增益线性度的可变增益放大器，其特征在于：中间开关阵 列包括第一、二输入信号端和第一、二输出信号端，第一输入信号端分两路分别连接第一、 三开关的输入端，第二信号的输入端两路分别连接第二、四开关的输入端，第一、二开关的 输出端短接并连接第一输出信号端口，第三、四开关的输出端短接并连接第二输出信号端 口，第一输入信号端与输入信号端INPUT或者前端相邻的中间开关单元的第一输出信号端 相连接，第二输入信号端与前端相邻的增益级单元的输出端相连接，第二输出信号端与后 端相邻的增益级单元的输入端相连接；尾部开关阵列包括第三、四输入信号端，第三输入信 号端连接第五开关的输入端，第四输入信号端连接第六开关的输入端；第五、六开关的输出 端短接并连接输出信号端0UT9,第三输入信号端与前端相邻的中间开关单元的第一输出信 号端相连接，第四输入信号端与前端相邻的增益级单元的输出端相连接。
3. 根据权利要求1或2所述的高增益线性度的可变增益放大器，其特征在于：二阶 动态元件匹配模块包括输入端口INPUT、输出端口OUTPUT、外部时钟电路提供的时钟信号 CLK、外部电路提供的数字固定值CONSTANT、数字加/减法器、倍乘器、触发器DFF1、触发器 DFF2、数字比较器、反相器IVN1、加法器、多路选择器以及数字信号产生器；输入端口INPUT 输入的信号进入数字加/减器与数字倍乘器的输出信号进行求和运算、同时与触发器DFF2 的输出信号进行求差运算，所产生的运算结果分三路分别进入多路选择器的输入端口、数 字比较器的输入端口和加法器的输入端口；数字固定值CONSTANT分两路分别进入反相器 IVNl的输入端和数字比较器的输入端，反相器IVNl的输出信号进入加法器与从数字加/减 器的输出信号进行求和运算，所得结果进入多路选择器的输入端；来自数字加/减器的输 出信号和数字固定值CONSTANT通过数字比较器进行比较，所得结果进入多路选择器的控 制输入端；多路选择器在数字比较器的控制下选择输出数字加/减器的输出结果或者加法 器的输出结果从输出端口OUTPUT输出；多路选择器的输出信号进入触发器DFF1，当时钟信 号CLK为高电平时，触发器DFFl输出数字信号且该数字信号分两路、其中一路进入倍乘器 进行乘二运算和触发器DFF2进行延时一个时刻，倍乘器的输出结果进入数字加/减器与输 入端口INPUT输入的信号进行求和运算；触发器DFFl另一路输出的数字信号进入D触发器 DFF2,当时钟信号CLK为高电平时，D触发器DFF2输出数字信号并将该数字信号反馈回数 字加/减器进行求差运算；每时刻输出端口OUTPUT输出的信号作为二阶动态元件动态匹配 模块的指针信号；每时刻的指针信号进入数字信号产生器产生数字信号供给开关阵列模块 使用。
【专利摘要】本发明涉及一种高增益线性度的可变增益放大器，包括输入信号端INPUT、输出信号端OUTPUT、增益模块、开关阵列模块以及二阶动态元件匹配模块，增益模块由各增益级单元组成，开关阵列模块包括中间开关阵列和尾部开关阵列，各中间开关阵列和尾部开关阵列前后顺次连接且均与二阶动态元件匹配模块相连接，增益模块首端的增益级单元以及与该增益级单元相邻连接的中间开关阵列均与输入信号端INPUT相连接，尾部开关阵列与输出信号端OUTPUT相连接。上述技术方案可以大大提高可变增益放大器的增益线性度性能。同时二阶动态元件匹配模块完全采用数字电路实现，其功耗和面积均较小。
【IPC分类】H03F1-32, H03F3-45, H03G3-20
【公开号】CN104779931
【申请号】CN201510166367
【发明人】李迪, 杨银堂, 石佐辰
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月9日