專利名稱：集成寬帶寬衰減和放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衰減和放大電路以及產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號的方法。
背景技術(shù)：
衰減器和放大器被頻繁使用在模擬信號處理設(shè)備中，以調(diào)節(jié)高速模擬信號路徑的總增益。例如，衰減器可以用在示波器的輸入通道上，以提供輸入信號被衰減的信號，該信號隨后可以被放大以用于信號處理。在給定的模擬信號處理設(shè)備中，衰減器可以與放大器集成，也可以不與放大器集成，放大器一般是使用雙極或雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(BiCMOS)技術(shù)制作在硅集成電路(IC)芯片上的高速混合信號處理系統(tǒng)的一部分。
在傳統(tǒng)的使用非集成衰減器的感興趣的增益衰減技術(shù)中，衰減器是基于電阻分壓器的，電阻分壓器用砷化鎵(GaAs)金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MESFET)開關(guān)或繼電器制作。雖然非集成的衰減器具有良好的性能，但是使用這種非集成衰減器會導(dǎo)致成本增加、板面積增大以及更多的信號反射。
在傳統(tǒng)的使用集成衰減器的感興趣的增益衰減技術(shù)中，衰減器是基于在差分對放大器(differential pair amplifier)中的電流導(dǎo)引的。集成衰減器包括沿差分對放大器的每個電流路徑的衰減晶體管對。這種技術(shù)的一個問題是由于附加的有源器件，即衰減晶體管，衰減器的熱噪聲會增加。另一個問題是即使是對于最大輸入信號，為了得到低的失真，差分對放大器的放大晶體管也需要與很大的負(fù)反饋電阻器(degeneration resistor)相連接。而且，由于附加的有源器件以及在負(fù)反饋電阻器兩端的大的電壓降，導(dǎo)致了功耗的增加，因此這種技術(shù)需要大的電源電壓。
考慮到這些問題，需要一種衰減和放大電路，其解決使用非集成衰減器或集成衰減器的傳統(tǒng)增益衰減技術(shù)中的一些或全部問題。

發(fā)明內(nèi)容
一種衰減和放大電路以及用于產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號的方法，其使用分壓器以及若干與分壓器連接的可開關(guān)放大器單元，來調(diào)節(jié)輸入信號的增益或衰減。分壓器包括若干分接節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)與可開關(guān)放大器單元相連接。分壓器被配置為提供輸入信號的不同電壓衰減信號。可開關(guān)放大器單元可以選擇性地被激活，以在電壓方面調(diào)節(jié)不同電壓衰減信號中的至少一個，來產(chǎn)生電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的衰減和放大電路包括輸入端、分壓器、放大器和輸出端。輸入端用來接收輸入信號。分壓器與輸入端相連接，并且包括多個分接節(jié)點(diǎn)。分壓器被配置為在分接節(jié)點(diǎn)處并行地提供輸入信號的不同電壓衰減信號。放大器包括多個可開關(guān)放大器單元，它們與分壓器的分接節(jié)點(diǎn)相連接，以接收不同電壓衰減信號。每個可開關(guān)放大器單元被配置為選擇性地被激活和不被激活，使得不同電壓衰減的信號中的至少一個可以在電壓方面被可開關(guān)放大器單元選擇性地調(diào)節(jié)。輸出端與可開關(guān)放大器單元相連接。輸出端用來響應(yīng)于不同電壓衰減的信號中的已經(jīng)被可開關(guān)放大器單元選擇性地調(diào)節(jié)的至少一個，輸出輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號的方法包括接收輸入信號；在電壓方面衰減輸入信號，以并行地產(chǎn)生不同電壓衰減信號；以及在電壓方面選擇性地調(diào)節(jié)不同衰減信號中的至少一個，以產(chǎn)生電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。
結(jié)合附圖，從下面詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，附圖是以本發(fā)明原理的示例方式進(jìn)行圖示的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的集成衰減和放大電路的示圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的被包括在圖1的集成衰減和放大電路中的可開關(guān)電流源的示圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明替代實(shí)施例的可被包括在圖1的集成衰減和放大電路中的差分對放大器單元的示圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的集成寬帶寬衰減和放大電路100。在大多數(shù)情況下，衰減和放大電路100工作，以選擇性地調(diào)節(jié)總增益或衰減，來產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。然而，衰減和放大電路100還可以產(chǎn)生在電壓方面等同于輸入信號的輸出信號。衰減和放大電路100的設(shè)計允許使用雙極或雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(BiCMOS)技術(shù)將該電路制作在單個硅集成電路(IC)芯片上，這解決了與非集成衰減器的使用相關(guān)聯(lián)的一些問題，例如成本增加以及板面積增大。此外，衰減和放大電路100的設(shè)計需要的電源比同等的傳統(tǒng)電路更低，這減少了功耗。衰減和放大電路100的其他優(yōu)點(diǎn)會在下面進(jìn)行描述。
如圖1所示，衰減和放大電路100包括輸入端102、分壓器104、放大器106以及輸出端108和110。輸入端102用來接收輸入信號，其可以是對示波器的輸入信號。輸入端102與分壓器104相連接。分壓器104連接在輸入端102和低電壓端子112(例如地)之間。分壓器104包括電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)，其中M是大于1的整數(shù)。電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)串聯(lián)連接在輸入端102和低電壓端子112之間。雖然電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)中的每一個在圖1中被圖示為單個電阻器，但是這些電阻器中的一個或多個可以被實(shí)現(xiàn)為聯(lián)串的電阻器。分壓器104還包括若干分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)，其中N也是大于1的整數(shù)。分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)沿串聯(lián)電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)的串列布置。在一個實(shí)施例中，電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)的個數(shù)可以等于分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)的個數(shù)，即M＝N。然而，在其他實(shí)施例中，電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)的個數(shù)也可以不等于分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)的個數(shù)，即M≠N。如下面所解釋的，分壓器104中所包括的電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)和分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)的個數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行變動。
在圖1中，分接節(jié)點(diǎn)116(1)位于電阻器114(1)和輸入端102之間。分接節(jié)點(diǎn)116(2)位于電阻器114(1)和114(2)之間。類似的，分接節(jié)點(diǎn)116(N)位于電阻器114(M-1)和114(M)之間。分接節(jié)點(diǎn)116(2)和116(N)之間的其他分接節(jié)點(diǎn)類似地位于在電阻器114(1)和114(M)之間的電阻器之間。
分壓器104在分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)處并行地提供輸入信號的不同電壓衰減信號。即，分壓器104接收輸入信號，并且在分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)的每一個上產(chǎn)生特定的衰減信號。每個分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)或116(N)處所提供的衰減量取決于該分接節(jié)點(diǎn)相對于分壓器104中的串聯(lián)電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)的位置。因?yàn)榉纸庸?jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)位于沿串聯(lián)電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)的串列的不同位置上，所以每個分接節(jié)點(diǎn)提供不同的分壓比，這個分壓比取決于該分接節(jié)點(diǎn)上的電阻器所提供的電壓降。分接節(jié)點(diǎn)116(1)提供最低的分壓比，而分接節(jié)點(diǎn)116(N)提供最高的分壓比。其他分接節(jié)點(diǎn)116(2)…116(N-2)和116(N-1)提供在最低和最高分壓比之間的不同的分壓比。圖1中，分接節(jié)點(diǎn)116(2)提供第二低的分壓比，分接節(jié)點(diǎn)116(N-1)提供第二高的分壓比。分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)處提供的分壓比可以通過改變串聯(lián)電阻器114(1)、114(2)…114(M-1)和114(M)中的一個或多個電阻器的電阻來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
衰減和放大電路100中的放大器106在分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)處與分壓器104相連接，來接收分壓器所提供的衰減信號。放大器106包括輸出電阻器118和120，以及若干可開關(guān)差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)。輸出電阻器118在信號路徑126上與高電壓端子124(例如電壓源端子)相連接。類似地，輸出電阻器120在信號路徑128上與高電壓端子124相連接，信號路徑128與信號路徑126平行。衰減和放大電路100的輸出端108在輸出電阻器118的下面與信號路徑126相連接，而輸出端110在輸出電阻器120的下面與信號路徑128相連接。
放大器106的可開關(guān)差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)與信號路徑126和128以及低電壓端子112相連接?？砷_關(guān)差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)還與分壓器104的分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)相連接，以接收分接節(jié)點(diǎn)處的輸入信號的衰減信號。在所圖示的實(shí)施例中，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)中的每一個被連接到分壓器104的不同分接節(jié)點(diǎn)，以接收在分接節(jié)點(diǎn)處的輸入信號的衰減信號。因此，放大器106中所包括的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)的個數(shù)等于分壓器104中所包括的分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)的個數(shù)，即X＝N。在其他實(shí)施例中，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)中一個以上的單元可以被連接到分壓器104的同一分接節(jié)點(diǎn)，以接收在分接節(jié)點(diǎn)處的輸入信號的衰減信號。因此，在這個實(shí)施例中，放大器106中所包括的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)的個數(shù)不等于分壓器104中所包括的分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)的個數(shù)，即X≠N。放大器106中所包括的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)的確切個數(shù)取決于輸出信號的希望的分辨率。例如，放大器106可以包括四個差分對放大器單元。
如下面更詳細(xì)描述的，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)是可開關(guān)的，以使得一個或多個差分對放大器單元可以選擇性地被激活(導(dǎo)通)，而余下的差分對放大器單元不被激活(關(guān)斷)。當(dāng)一個差分對放大器單元被激活時，允許電流被傳導(dǎo)經(jīng)過該差分對放大器單元。每個被激活的差分對放大器單元在電壓方面對從分壓器104中各個分接節(jié)點(diǎn)接收的衰減信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在輸出端108處產(chǎn)生輸出信號。即，每個被激活的差分對放大器單元可以放大或衰減從分壓器104的各個分接節(jié)點(diǎn)接收的衰減信號。輸出端108處的輸出信號是兩個差分信號中的一個。另一個差分信號產(chǎn)生在輸出端110處。但是，當(dāng)差分對放大器單元不激活時，不允許電流被傳導(dǎo)經(jīng)過該差分對放大器單元。這樣，被施加到不激活的差分對放大器單元的衰減信號將不在電壓方面被調(diào)節(jié)，并且對在輸出端108處的輸出信號沒有貢獻(xiàn)。因此，放大器106所提供的增益或衰減量就取決于哪些差分對放大器單元被激活以及輸入信號。因此，衰減和放大電路100的總增益或衰減可以通過選擇性地激活或不激活差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)，來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在一個實(shí)施例中，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)結(jié)構(gòu)上是等同的。即，每個差分對放大器單元都包括與其他差分對放大器單元相同尺寸的相同部件。所以下面僅詳細(xì)描述差分對放大器單元122(1)。然而，在其他實(shí)施例中，在部件的尺寸和類型方面，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)可以結(jié)構(gòu)上不等同。
差分對放大器單元122(1)包括差分雙極晶體管130和132、負(fù)反饋電阻器134和136以及可開關(guān)電流源138。雙極晶體管130和負(fù)反饋電阻器134從信號路徑126串聯(lián)連接到可開關(guān)電流源138。雙極晶體管130的集電極連接到信號路徑126，而雙極晶體管130的發(fā)射極與電阻器134相連接。雙極晶體管130的基極與分壓器104d相關(guān)聯(lián)的分接節(jié)點(diǎn)相連接，即與分接節(jié)點(diǎn)116(1)連接。因此，雙極晶體管130被分接節(jié)點(diǎn)116(1)處的衰減信號控制。雙極晶體管132和負(fù)反饋電阻器136從信號路徑128串聯(lián)連接到可開關(guān)電流源138。雙極晶體管132的集電極連接到信號路徑128，而雙極晶體管132的發(fā)射極與電阻器136相連接。雙極晶體管132的基極與參考電壓源(未示出)相連接，以接收參考信號。因此，雙極晶體管132由所施加的參考信號控制。
差分對放大器單元122(1)的可開關(guān)電流源138被連接到電阻器134和136以及低電壓端子112?？砷_關(guān)電流源138控制差分對放大器單元122(1)的激活與不激活。在一個實(shí)施例中，如圖2所示，可開關(guān)電流源138包括串聯(lián)連接在電阻器134和136與低電壓端子112之間的雙極晶體管240和電阻器242。雙極晶體管240的集電極與電阻器134和136相連接，而雙極晶體管240的發(fā)射極與電阻器242相連接。雙極晶體管240由施加于雙極晶體管240基極的控制信號控制。當(dāng)ON控制信號施加于雙極晶體管240的基極時，雙極晶體管240傳導(dǎo)電流，其激活可開關(guān)電流源138，并且從而激活差分對放大器單元122(1)。當(dāng)OFF控制信號施加于雙極晶體管240的基極時，雙極晶體管240不傳導(dǎo)電流，其使可開關(guān)電流源138不激活，并且從而使差分對放大器單元122(1)不激活。
在一個實(shí)施例中，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)的可開關(guān)電流源138被配置和操作以使得每個電流源傳導(dǎo)相同量的電流。在另一實(shí)施例中，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)的可開關(guān)電流源138被配置和操作以使得每個電流源可以傳導(dǎo)不同量的電流。
現(xiàn)參考圖1和圖2描述衰減和放大電路100的操作。在衰減和放大電路100的輸出端102處接收輸入模擬信號。因?yàn)榉謮浩?04連接到輸入端102，所以輸入模擬信號被施加于分壓器，分壓器在分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)處并行地產(chǎn)生輸入信號的不同電壓衰減信號。分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)處的輸入信號的不同電壓衰減信號隨后被傳送到各個差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)。具體地說，在特定分接節(jié)點(diǎn)處的衰減信號被施加到與該特定分接節(jié)點(diǎn)相連接的(一個或多個)差分對放大器單元的差分雙極晶體管130的基極上。另外，參考信號被施加到差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)的差分雙極晶體管132上。
然后，通過施加于差分對放大器單元的可開關(guān)電流源138的控制信號，差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)被選擇性地激活和不激活。具體地說，對于每個差分對放大器單元，控制信號被施加到可開關(guān)電流源138的雙極晶體管240的基極，如圖2所示，以選擇性地激活或不激活該差分對放大器單元。響應(yīng)于接收到的衰減信號，被激活的差分對放大器單元為電壓衰減信號提供增益或衰減。然而，不被激活的差分對放大器單元對所施加的電壓衰減信號不提供任何增益或衰減。
施加于每個被激活的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)或122(X)的雙極晶體管130的基極的衰減信號控制被傳導(dǎo)經(jīng)過雙極晶體管130的電流量，該電流量反映在輸出端108處的輸出信號中。因而，輸出端108處的輸出信號是被傳導(dǎo)經(jīng)過每個被激活的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)或122(X)的雙極晶體管130的組合電流的結(jié)果。因此，輸出端108處的輸出信號不僅取決于在輸入端102處的輸入信號，還取決于已經(jīng)被激活的放大器106的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)。因此，可通過選擇性地激活放大器106的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)中的一個或多個，來對衰減和放大電路100的輸出信號進(jìn)行控制。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3，其示出了根據(jù)本發(fā)明替代實(shí)施例的可開關(guān)差分對放大器單元322。差分對放大器單元322可以替換衰減和放大電路100的差分對放大器單元122(1)、122(2)…122(X-1)和122(X)中的一個或多個。在圖3中，用與圖1中相同的參考標(biāo)號來表示相似的元件。差分對放大器單元322包括差分雙極晶體管130和132。差分晶體管130的集電極與輸出電阻器118相連接。差分晶體管132的集電極與輸出電阻器120相連接。差分晶體管130的基極與分壓器104的分接節(jié)點(diǎn)116(1)、116(2)…116(N-1)和116(N)中的一個相連接，來從該分接節(jié)點(diǎn)接收電壓衰減信號。差分晶體管132的基極與參考電壓源(未示出)相連接，以接收參考信號。差分晶體管130的發(fā)射極與可開關(guān)電流源338相連接，而差分雙極晶體管132的發(fā)射極與可開關(guān)電流源340相連接。與可開關(guān)電流源138相似，可開關(guān)電流源338和340的每個都可以由串聯(lián)連接的電阻器和雙極晶體管組成，如圖2中所示。差分對放大器單元322包括單獨(dú)的負(fù)反饋電阻器342，其連接在差分晶體管130和132的發(fā)射極之間。通過導(dǎo)通可開關(guān)電流源338和340，差分對放大器單元322被選擇性地激活。
參考圖4中的流程圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于提供輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號的方法。在框402處，接收輸入信號。然后，在框404處，輸入信號被衰減，以并行地產(chǎn)生不同電壓衰減信號。在一實(shí)施例中，使用包括一系列串聯(lián)電阻器的分壓器產(chǎn)生電壓衰減信號。電壓衰減信號被提供在沿著這一系列串聯(lián)電阻器的各個分接節(jié)點(diǎn)處。接下來，在框406處，不同電壓衰減信號中的至少一個在電壓方面被選擇性地調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。在一實(shí)施例中，使用若干差分對放大器單元來調(diào)節(jié)被選擇的電壓衰減信號，這些差分對放大器單元的每一個被連接到分壓器的特定分接節(jié)點(diǎn)，以接收該分接節(jié)點(diǎn)處的電壓衰減信號。差分對放大器單元被配置為可以在激活狀態(tài)和不激活狀態(tài)之間切換。通過選擇性地激活差分對放大器單元中的一個或多個，施加到被激活的差分對放大器單元的電壓衰減信號被調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。相反，被施加到不激活的差分對放大器單元的電壓衰減信號不被不激活的差分對單元調(diào)節(jié)，因此，對被放大的輸出信號沒有貢獻(xiàn)。
雖然對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述和圖示，但是本發(fā)明并不局限于這里所描述和圖示的部分的具體形式或排列。例如，雖然這里把衰減和放大電路100的晶體管130、132和240描述為雙極晶體管，但是這些晶體管也可以是其他類型的晶體管，例如金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求和它們的等同物所限定。
權(quán)利要求
1.一種衰減和放大電路，包括輸入端，用于接收輸入信號；與所述輸入端連接的分壓器，所述分壓器包括多個分接節(jié)點(diǎn)，所述分壓器被配置為在所述分接節(jié)點(diǎn)處并行地提供所述輸入信號的不同電壓衰減信號；放大器，包括多個可開關(guān)放大器單元，所述可開關(guān)放大器單元被連接到所述分壓器的所述分接節(jié)點(diǎn)，以接收所述不同電壓衰減信號，所述可開關(guān)放大器單元中的每一個被配置為選擇性地被激活和不被激活，使得通過所述可開關(guān)放大器單元，所述不同電壓衰減信號中的至少一個在電壓方面可以被選擇性地調(diào)節(jié)；以及輸出端，所述輸出端被連接到所述可開關(guān)放大器單元，以響應(yīng)于所述不同電壓衰減信號中的已經(jīng)被所述可開關(guān)放大器單元選擇性地調(diào)節(jié)了的至少一個，輸出輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述分壓器包括與所述輸入端連接的多個串聯(lián)電阻，所述分接節(jié)點(diǎn)中的至少一個位于所述串聯(lián)電阻器之間。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述可開關(guān)放大器單元中的每一個包括第一和第二差分晶體管，所述第一差分晶體管由從所述分壓器的所述分接節(jié)點(diǎn)中的一個接收的電壓衰減信號控制，所述第二差分晶體管由參考信號控制。
4.如權(quán)利要求3所述的電路，其中，所述可開關(guān)放大器單元中的每一個包括與所述第一差分晶體管連接的可開關(guān)電流源，所述可開關(guān)電流源被配置為選擇性地被激活。
5.如權(quán)利要求4所述的電路，其中，所述可開關(guān)電流源包括串聯(lián)連接的晶體管和電阻器，所述晶體管由所施加的控制信號控制，以激活或者不激活所述可開關(guān)電流源。
6.如權(quán)利要求4所述的電路，其中，所述可開關(guān)放大器單元中的每一個包括負(fù)反饋電阻器，所述負(fù)反饋電阻器位于所述第一差分晶體管和所述第二差分晶體管之間。
7.如權(quán)利要求4所述的電路，其中，所述可開關(guān)放大器單元中的每一個包括與所述第二差分晶體管連接的第二可開關(guān)電流源，所述第二可開關(guān)電流源被配置為選擇性地被激活。
8.如權(quán)利要求3所述的電路，其中，所述放大器包括第一和第二輸出電阻器，所述第一輸出電阻器被連接到所述可開關(guān)放大器單元中的每一個的所述第一差分晶體管，所述第二輸出電阻器被連接到所述可開關(guān)放大器單元中的每一個的所述第二差分晶體管。
9.一種衰減和放大電路，包括輸入端，用于接收輸入信號；與所述輸入端連接的分壓器，所述分壓器包括多個串聯(lián)電阻器，所述分壓器還包括沿所述串聯(lián)電阻器布置的分接節(jié)點(diǎn)，所述分壓器被配置為在所述分接節(jié)點(diǎn)處并行地提供所述輸入信號的不同電壓衰減信號；多個可開關(guān)差分對放大器單元，所述可開關(guān)差分對放大器單元被連接到所述分壓器的所述分接節(jié)點(diǎn)，以接收所述不同電壓衰減信號，所述可開關(guān)差分對放大器單元中的每一個被配置為選擇性地被激活和不被激活，以使得通過所述可開關(guān)差分對放大器單元，所述不同電壓衰減信號中的至少一個在電壓方面可以被選擇性地調(diào)節(jié)；以及輸出端，所述輸出端被連接到所述可開關(guān)差分對放大器單元，以響應(yīng)于所述不同電壓衰減信號中的已經(jīng)被所述可開關(guān)差分對放大器單元選擇性地調(diào)節(jié)了的至少一個，輸出輸出信號。
10.如權(quán)利要求9所述的電路，其中，所述可開關(guān)差分對放大器單元中的每一個包括第一和第二差分晶體管，所述第一差分晶體管由從所述分壓器的所述分接節(jié)點(diǎn)中的一個接收的電壓衰減信號控制，所述第二差分晶體管由參考信號控制。
11.如權(quán)利要求10所述的電路，其中，所述可開關(guān)差分對放大器單元中的每一個包括與所述第一差分晶體管連接的可開關(guān)電流源，所述可開關(guān)電流源被配置為選擇性地被激活。
12.如權(quán)利要求11所述的電路，其中，所述可開關(guān)電流源包括串聯(lián)連接的晶體管和電阻器，所述晶體管由所施加的控制信號控制，以激活或者不激活所述可開關(guān)電流源。
13.如權(quán)利要求11所述的電路，其中，所述可開關(guān)差分對放大器單元中的每一個包括負(fù)反饋電阻器，所述負(fù)反饋電阻器位于所述第一差分晶體管和所述第二差分晶體管之間。
14.如權(quán)利要求11所述的電路，其中，所述可開關(guān)放大器單元中的每一個包括與所述第二差分晶體管相連接的第二可開關(guān)電流源，所述第二可開關(guān)電流源被配置為選擇性地被激活。
15.如權(quán)利要求10所述的電路，還包括第一和第二輸出電阻，所述第一輸出電阻器被連接到所述可開關(guān)差分對放大器單元中的每一個的所述第一差分晶體管，所述第二輸出電阻器被連接到所述可開關(guān)差分對放大器單元中的每一個的所述第二差分晶體管。
16.一種用于產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號的方法，所述方法包括接收所述輸入信號；在電壓方面衰減所述輸入信號，以并行地產(chǎn)生不同電壓衰減信號；以及在電壓方面選擇性地調(diào)節(jié)所述不同衰減信號中的至少一個，以產(chǎn)生所述電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述衰減包括施加所述輸入信號到包括多個串聯(lián)電阻器的分壓器，所述分壓器還包括沿所述串聯(lián)電阻器布置的分接節(jié)點(diǎn)，所述分壓器被配置為在所述分接節(jié)點(diǎn)處并行地提供所述輸入信號的所述不同電壓衰減信號。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括提供被連接以接收所述不同電壓衰減信號的多個可開關(guān)放大器單元，并且其中，所述選擇性地調(diào)節(jié)包括選擇性地激活所述可開關(guān)放大器單元中的至少一個。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述選擇性地激活包括選擇性地激活所述可開關(guān)放大器單元中的所述至少一個單元的可開關(guān)電流源。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述選擇性地激活所述可開關(guān)電流源包括控制所述可開關(guān)電流源的晶體管，以選擇性地傳導(dǎo)電流經(jīng)過所述可開關(guān)電流源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種集成寬帶寬衰減和放大電路。衰減和放大電路以及用于產(chǎn)生輸入信號的電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號方法使用了分壓器和與分壓器連接的若干可開關(guān)放大器單元，來調(diào)節(jié)輸入信號的增益或衰減。分壓器包括與可開關(guān)放大器單元連接的若干分接節(jié)點(diǎn)。分壓器被配置為提供輸入信號的不同電壓衰減信號?？砷_關(guān)放大器單元可以選擇性地被激活，來在電壓方面調(diào)節(jié)不同電壓衰減信號中的至少一個，以產(chǎn)生電壓經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出信號。
文檔編號H03F3/72GK1862954SQ20061007856
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月10日
發(fā)明者貝恩德·武佩曼 申請人:安捷倫科技有限公司