專利名稱：包括差分放大器的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括差分放大器的電路裝置，該放大器具有兩個(gè)用于提供輸出信號(hào)的兩個(gè)輸出端，該輸出信號(hào)的每一個(gè)都具有在參考電平附近可變并且彼此反相的信號(hào)分量(推挽信號(hào))。
差分放大器最好用于發(fā)送和放大推挽信號(hào)，同時(shí)抑制共模信號(hào)。在傳統(tǒng)的差分放大器中，在集成電路技術(shù)下，通過使結(jié)構(gòu)相同，即元件特性相同，來達(dá)到高共模抑制。這可以通過使差分放大器的結(jié)構(gòu)對(duì)稱并且使元件之間的距離小來達(dá)到。
但是，在以集成電路技術(shù)制造差分放大器時(shí)，所獲產(chǎn)品的容差使產(chǎn)品不能實(shí)現(xiàn)高共模抑制。
本發(fā)明的目的在于提供一種在開頭一段所限定的電路裝置，它具有改進(jìn)的共模抑制。
根據(jù)本發(fā)明，上述電路裝置是通過采用具有如下作用的控制電路實(shí)現(xiàn)的從輸出信號(hào)中形成和信號(hào)，從和信號(hào)及參考信號(hào)中形成差信號(hào)，以及獨(dú)立于該差信號(hào)控制兩個(gè)推挽信號(hào)的參考電平。
由于對(duì)差分放大器的輸出信號(hào)的求和，所述控制電路僅采用包含在輸出信號(hào)中的共模信號(hào)。該和信號(hào)與參考信號(hào)比較，并且在比較的結(jié)果上使參考電平被校正直到共模信號(hào)完全消除為止。于是，可以用簡(jiǎn)單的方法使共模抑制充分改善。
本發(fā)明電路裝置的具體實(shí)施是由從屬權(quán)利要求來限定的。


圖1示出一個(gè)實(shí)施例并且在下面將詳細(xì)描述。
圖中示出差分放大器1，它包括雙極三極管的三極管對(duì)2，3，雙極三極管2和3的集電極分別形成兩個(gè)用于提供兩個(gè)輸出信號(hào)的輸出端5和6。三極管2和3的發(fā)射極聯(lián)到公共電流源4，其另一端接地。于是，三極管2和3就具有一個(gè)聯(lián)到電流源4的主電流通路。負(fù)載電阻8和9分別聯(lián)到三極管2和3的集電極，所述負(fù)載電阻的另端共同聯(lián)到電壓源端10，這樣，每個(gè)電阻都與主電流通路串聯(lián)。負(fù)載電阻8，9與三極管2和3之間的節(jié)點(diǎn)分別形成輸出端5和6。
圖中所示實(shí)例還包括帶加法器級(jí)11的控制電路、跨導(dǎo)級(jí)12和控制電流傳送電路13。加法器級(jí)11的第一輸入端14聯(lián)到差分放大器1的第一輸出端5。加法器級(jí)11的第二輸入端15聯(lián)到差分放大器1的第二輸出端6并且第三輸入端16聯(lián)到參考信號(hào)源17，同時(shí)也接地。該參考信號(hào)源最好加直流電壓作為參考信號(hào)。加法器級(jí)的第一和第二輸入端14，15為相加端，第三輸入端16為減法輸入端。這樣，在加法器級(jí)中，差分放大器1的輸出信號(hào)從參考信號(hào)源17上加到參考信號(hào)的負(fù)值上。這在加法器級(jí)11的輸出端18上產(chǎn)生差分信號(hào)。
在已知方法中，加法器11可以包括電阻網(wǎng)絡(luò)。該電阻網(wǎng)絡(luò)可以有運(yùn)算放大器，以形成諸如在Tietze/Schenk的“Halbleiter-Schaltungstechnik”的1986年第8版，第299頁所公開的模擬運(yùn)算電路。
加法器11的輸出端18聯(lián)到跨導(dǎo)級(jí)12的輸入端19。在跨導(dǎo)級(jí)中，加到輸入端19的電壓轉(zhuǎn)換成正比的電流，該電流是在跨導(dǎo)級(jí)12的輸出端20上的。這種跨導(dǎo)級(jí)用于控制電流源，例如運(yùn)算放大器的電流輸出。
跨導(dǎo)級(jí)12的輸出端20和其另一端接地7的恒流源21的一端一起聯(lián)到控制電流變換電路13的輸入端22，其輸出端23和24分別聯(lián)到輸出端5和6。控制電流變換電路13是由電流鏡象電路構(gòu)成的，該電流鏡象電路具有包括聯(lián)到輸入端22的二極管連接的pnp三極管25的輸入分路和作為差分放大器1的輸出端5和6的輸出分路，輸出分路分別包括pnp三極管26和27，pnp三極管25、26和27的基極互聯(lián)。聯(lián)到輸出端5的輸出分路的pnp三極管26聯(lián)到控制電流變換電路13的輸出端23，聯(lián)到輸出端6的pnp三極管27聯(lián)到該電路的輸出端24。
在上述電路裝置中，差分放大器1的輸出信號(hào)在加法器級(jí)中相加，來自參考信號(hào)源17的參考信號(hào)從和信號(hào)中減除。這使得差分信號(hào)中的推挽信號(hào)，即在參考電平附近變化且極性相反的輸出信號(hào)分量，被消除，結(jié)果，在差分放大器1中只有共模輸出信號(hào)。該共模輸出信號(hào)在跨導(dǎo)級(jí)12變換成正比的第一控制電流。它與使控制電路的工作點(diǎn)受調(diào)節(jié)的來自恒流源21的恒流一起加到控制電流變換電路13中的電流鏡象電路中。從第一控制電流中得出的(第二和第三)控制電流隨后反饋到差分放大器1的各輸出端5和6上。結(jié)果，一方面由負(fù)載電阻8和9間的電流源4，另一方面由控制電流變換電路13的對(duì)三極管2，3的分流被改變，結(jié)果，差分放大器1的輸出電位(參考電位)得到適配，直到差分放大器1的輸出端5和6上的共模信號(hào)消失為止。
借助簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電路裝置，按此方法可以得到很大改進(jìn)的共模抑制。在實(shí)例中，傳統(tǒng)CI混頻器的共模抑制低至36分貝。在工作電壓上的正弦干擾信號(hào)在CI混頻器的輸出上以共模信號(hào)形式出現(xiàn)。由于傳統(tǒng)電路的不適當(dāng)?shù)墓材Ｒ种疲摳蓴_信號(hào)被轉(zhuǎn)換成差分形式并以推挽干擾信號(hào)傳輸出去。這在相當(dāng)程度上影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)，在該具體的實(shí)例中，可以穩(wěn)獲所需的50分貝的共模抑制。
權(quán)利要求
1.一種包括差分放大器的電路裝置，該放大器具有兩個(gè)用于提供輸出信號(hào)的兩個(gè)輸出端，該輸出信號(hào)的每一個(gè)都具有在參考電平附近可變并且彼此反相的信號(hào)分量(推挽信號(hào))，其特征在于包括一個(gè)控制電路，該電路可以從輸出信號(hào)中形成和信號(hào)，從和信號(hào)及參考信號(hào)中形成差信號(hào)，以及獨(dú)立于該差信號(hào)控制兩個(gè)推挽信號(hào)的參考電平。
2.如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于控制電路還包括加法器級(jí)，用于將輸出信號(hào)加到參考信號(hào)的負(fù)值上，并提供最終的差信號(hào)；跨導(dǎo)級(jí)，用于提供與該差信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一控制電流；和控制電流轉(zhuǎn)換電路，用于將第二和第三控制電流反饋到差分放大器的各輸出端，從而根據(jù)第一控制電流使差分放大器的輸出信號(hào)的參考電平受到控制。
3.如權(quán)利要求2的電路裝置，其特征在于控制電流轉(zhuǎn)換電路還包括電流鏡象電路，該電路具有用于第一控制電流的輸入分路和一個(gè)用于第二控制電流的輸出分路以及一個(gè)用于第三控制電流的輸出分路。
4.如權(quán)利要求2或3的電路裝置，其特征在于差分放大器包括一對(duì)三極管，其主電流通路彼此相連，并聯(lián)到公共電流源的一端；一與每個(gè)主電流通路串聯(lián)的負(fù)載電阻，負(fù)載電阻與三極管間的節(jié)點(diǎn)形成輸出端。
5.如權(quán)利要求2，3或4的電路裝置，其特征在于還包括恒流源，用于將恒流疊加到第一控制電流上。
6.如權(quán)利要求2，3，4或5的電路裝置，其特征在于加法器級(jí)是由電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。
全文摘要
一種包括差分放大器的電路裝置，該放大器具有兩個(gè)用于提供輸出信號(hào)的兩個(gè)輸出端，該輸出信號(hào)的每一個(gè)都具有在參考電平附近可變并且彼此反相的信號(hào)分量(推挽信號(hào))。該共模抑制的改進(jìn)是通過采用具有如下作用的控制電路實(shí)現(xiàn)的從輸出信號(hào)中形成和信號(hào)，從和信號(hào)及參考信號(hào)中形成差信號(hào)，以及獨(dú)立于該差信號(hào)控制兩個(gè)推挽信號(hào)的參考電平。
文檔編號(hào)H03F3/34GK1151633SQ9612254
公開日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月20日
發(fā)明者P·韋澤, M·比爾 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司