一种提高视频图形阵列面积利用率的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电路技术领域，尤其设及一种提高基于吉尔伯特单元电路的视频图形 阵列（VGA,Video Gra地ics Array)面积利用率的装置。
【背景技术】
[0002] 吉尔伯特(GUbed)单元电路W控制电压来控制可变增益级的增益大小。
[0003] 吉尔伯特单元电路如图1所示，输入信号分别从M0S管M5和M6的栅极输入，M5和M6 的源极连接到恒流源Iss上，M5的漏极接到Ml和M2的源极上，M6的漏极接到M3和M4的源极上， 11、12、13和14的漏极分别连接到两个电阻化上，两个电阻1?〇接到电源￥〇〇上。
[0004] 在该吉尔伯特单元电路中，包括两个差动对，W相反的增益对输入信号进行放大， 其中通过使电流变化方向相反，便可使可变增益放大器的增益单调变化。
[0005] 但是，现有技术中虽然达到了增益控制的目的，却引入了大量的电阻，而电阻在布 局设计中占空间非常大的，虽然可W折叠电阻，但是还是会导致VGA的面积利用率差的问 题。
[0006] 由于VGA有着广泛的应用，例如在RF(射频)接收中，因此有必要对VGA进行优化设 计。
【发明内容】
[0007] 为了解决上述技术问题，一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，能够大幅提 高基于吉尔伯特单元电路的视频图形阵列面积利用率，同时也大幅提升信号传输的抗干扰 能力。
[000引本发明提供了一种提高视频图形阵列面积利用率的装置，所述装置的电路结构由 N型金属-氧化物-半导体单元组成，且至少包括四级N型金属-氧化物-半导体单元，其中，第 一级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第一输入电压连接，输入端和电源电压连接， 用于作为负载电阻;第二级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端连接差分电压，输入端和 所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，用于输出差分信号；第Ξ级N型金 属-氧化物-半导体单元的控制端和控制电压连接，输入端和所述第二级N型金属-氧化物- 半导体单元的输出端连接，用于输出控制信号;第四级N型金属-氧化物-半导体单元的控制 端和第二输入电压连接，输入端和所述第Ξ级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接， 输出端接地，用于通过第二输入电压对差分信号进行电流控制。
[0009] 进一步地，所述第一级N型金属-氧化物-半导体单元包括第一 N型金属-氧化物-半 导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元;所述第一 N型金属-氧化物-半导体子单 元和第二N型金属-氧化物-半导体子单元的漏极均和电源电压连接，栅极均和第一输入电 压连接。
[0010] 进一步地，所述第一 N型金属-氧化物-半导体子单元和第二N型金属-氧化物-半导 体子单元导通后的导通电阻作为负载电阻。
[oow 进一步地，所述第二级N型金属-氧化物-半导体单元包括第ΞΝ型金属-氧化物-半 导体子单元和第四Ν型金属-氧化物-半导体子单元;所述第ΞΝ型金属-氧化物-半导体子单 元的漏极和第一 Ν型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接;第四Ν型金属-氧化物-半导体 子单元的漏极和第二Ν型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，所述第ΞΝ型金属-氧化 物-半导体子单元和所述第四Ν型金属-氧化物-半导体子单元的栅极连接所述差分。
[0012] 进一步地，所述第ΞΝ型金属-氧化物-半导体子单元接收第一 Ν型金属-氧化物-半 导体子单元的传输信号，第四Ν型金属-氧化物-半导体子单元接收第二Ν型金属-氧化物-半 导体子单元的的传输信号;第ΞΝ型金属-氧化物-半导体子单元和第四Ν型金属-氧化物-半 导体子单元对输入的传输信号进行差分传输形成差分信号。
[0013] 进一步地，所述第Ξ级Ν型金属-氧化物-半导体单元包括第五Ν型金属-氧化物-半 导体子单元和第六Ν型金属-氧化物-半导体子单元;所述第五Ν型金属-氧化物-半导体子单 元的漏极和第ΞΝ型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，栅极和控制电压连接;第六Ν 型金属-氧化物-半导体子单元的漏极和第四Ν型金属-氧化物-半导体子单元连接，栅极和 控制电压连接。
[0014] 进一步地，所述第五Ν型金属-氧化物-半导体子单元和第六Ν型金属-氧化物-半导 体子单元接收第Ξ级Ν型金属-氧化物-半导体单元和第四级Ν型金属-氧化物-半导体单元 传输的差分信号，并对差分信号进行电压控制。
[0015] 进一步地，所述第四级Ν型金属-氧化物-半导体单元，包括第屯Ν型金属-氧化物- 半导体子单元;所述第屯Ν型金属-氧化物-半导体子单元的漏极分别和第五Ν型金属-氧化 物-半导体子单元和第六Ν型金属-氧化物-半导体子单元的源极连接，栅极和第二输入电压 连接，源极接地。
[0016] 进一步地，通过改变第二输入电压调节所述第屯Ν型金属-氧化物-半导体单元提 供的工作电流。
[0017] 进一步地，所述装置的电路中还包括:隔离所述四级Ν型金属-氧化物-半导体单元 的隔离环。
[0018] 本发明技术方案通过在视频图形阵列中采用全NM0S管的设计，可W使摆放得NM0S 管更紧促，使忍片的面积利用率得到很大提高，运样可W减小忍片的体积，从而减小了忍片 在PCB上所占空间，同时，忍片的集成度也得到了很大提升，节约了制造成本；另外，从制造 工艺的角度来说，因为电阻和M0S管的制造工艺是不同的，本发明采用了全醒0S管设计，使 制造工艺变得简单;此外，从信号间的干扰上来说，采用带电阻的设计，必须给电阻和醒0S 管各加一个隔离环，用于隔离不同信号，而采用了全NM0S管，只需提供一整个隔离环，降低 了工艺复杂度，抗干扰能力得到增强，同时也很容易达到匹配，使寄生效应最小。同样在典 型的吉尔伯特单元电路中也可采用此法，用NM0S替换电阻，通过设置W/L达到和电阻相同的 目的，使吉尔伯特单元电路的Layout的面积利用率达到很大提升。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其它 的附图，其中：
[0020] 图1是现有技术提供的吉尔伯特单元电路的示意图；
[0021] 图2是本发明提供的提高视频图形阵列面积利用率的装置的示意图；
[0022] 图3是本发明提供的提高视频图形阵列面积利用率的装置的示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，W下结合 附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 W解释本申请，并不用于限定本申请。
[0024] 醒0S是N沟道增强型M0S(金属-氧化物-半导体)管。醒0S具有较小的几何尺寸，适 合于制造大规模集成电路。此外，醒0S集成电路的结构简单，易于使用CAD(计算机辅助设 计)进行设计，且在NM0S电路中不使用难于制造的电阻。
[0025] 图2是本发明提供的一种提高视频图形阵列面积利用率的装置的电路示意图。如 图2所示，此提高视频图形阵列面积利用率的装置包括四级N型金属-氧化物-半导体单元， 且每一级的N型金属-氧化物-半导体单元都是由NM0S构成，其中，
[0026] 第一级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第一输入电压连接，输入端和电 源电压连接，输出端与第二级N型金属-氧化物-半导体单元连接，用于作为负载电阻；
[0027] 第二级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端连接一差分电压，输入端和所述第 一级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，输出端连接到第Ξ级N型金属-氧化物-半 导体单元，用于通过其输出端向第Ξ级N型金属-氧化物-半导体单元输出差分信号；
[0028] 第Ξ级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和控制电压连接，输入端和所述第 二级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，输出端连接到第四级N型金属-氧化物-半 导体单元，用于接收第二级N型金属-氧化物-半导体单元传输来的差分信号，并根据控制电 压的控制，向第四级N型金属-氧化物-半导体单元输出控制信号；
[0029] 第四级N型金属-氧化物-半导体单元的控制端和第二输入电压连接，输入端和所 述第Ξ级N型金属-氧化物-半导体单元的输出端连接，输出端接地，用于接收第Ξ级N型金 属-氧化物-半导体单元传输来的控制信号，并通过第二输入电压实现整个电路的增益控 制。
[0030] 本发明的N型金属-氧化物-半导体单元都是由NM0S构成，也即是说，在本发明中选 用设定W/L参数(沟道宽度/沟道长度)的醒0S来替换负载电阻，达到和现有技术中使用的电 阻负载类似的增益控制。因为醒0S具有较小