CN105680809B - 限幅放大器中带宽可调的信号放大装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，涉及限幅放大器领域。该装置与前置放大器相连，该装置包括放大模块AMP和开关电容阵列，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；开关电容阵列包括至少2个并联的支路，每个支路包括1个电容和1个开关，电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连。该装置可以用作限幅放大器的主放大单元，从而提供多种不同速率的限幅放大器芯片，能够匹配不同速率的前置放大器，适应多种应用环境。

Description

限幅放大器中带宽可调的信号放大装置
技术领域
本发明涉及限幅放大器领域，具体是涉及一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置。
背景技术
目前，在光通信传送技术中，为了与光电检测器取得较好的匹配，并得到足够大的带宽和更低的噪声系数，前置放大器的增益不能太高，输出电压幅度一般在几十毫伏左右，而系统中的时钟恢复电路和数据判决电路所需要的输入电压一般在几百毫伏以上，因此，在前置放大器和时钟恢复与判决电路之间需要一个输出幅度稳定、动态范围宽、带宽高的限幅放大器芯片。在通常的系统应用中，为了提高前置放大器的灵敏度，限幅放大器的带宽都是和前置放大器匹配应用的，也就是说，在不同速率的前置放大器后面都是连接不同速率的限幅放大器芯片。但是，随着系统成本降低的需求，越来越多的光模块企业都希望能用同一颗限幅放大器芯片，来匹配不同速率的前置放大器。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置可以用作限幅放大器的主放大单元，从而提供多种不同速率的限幅放大器芯片，能够匹配不同速率的前置放大器，适应多种应用环境。
本发明提供一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置与前置放大器相连，前置放大器包括正向输出端、反向输出端，该装置包括放大模块AMP、1个电容和1个开关，放大模块AMP包括正向输入端Vinp、反向输入端Vinn、正向输出端Voutp、反向输出端Voutn、电源端Vcc、接地端Gnd，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；所述电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，所述开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连。
在上述技术方案的基础上，该装置用作限幅放大器中的主放大单元，限幅放大器与前置放大器匹配使用，根据前置放大器的速率，开启或关闭开关，决定是否将电容接入电路，从而实现带宽可调。
本发明还提供一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置与前置放大器相连，前置放大器包括正向输出端、反向输出端，其特征在于：该装置包括放大模块AMP和开关电容阵列，放大模块AMP包括正向输入端Vinp、反向输入端Vinn、正向输出端Voutp、反向输出端Voutn、电源端Vcc、接地端Gnd，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；所述开关电容阵列包括至少2个并联的支路，每个支路包括1个电容和1个开关，所述电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，所述开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连。
在上述技术方案的基础上，该装置用作限幅放大器中的主放大单元，限幅放大器与前置放大器匹配使用，根据前置放大器的速率，对开关进行组合选择：将所有开关全部打开，没有电容接入电路，带宽最高；开启部分开关，将不同数量的电容接入电路，从而控制带宽的高低，实现带宽可调。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明在信号通路上加入了n个电容和n个开关，可以自由选择接入电路的开关和电容的数量，控制主通道带宽的大小，从而限制所传输数据速率的大小。本发明可以用作限幅放大器的主放大单元，从而提供多种不同速率的限幅放大器芯片，能够匹配不同速率的前置放大器，适应多种应用环境。
附图说明
图1是本发明实施例1中限幅放大器中带宽可调的信号放大装置的电路图；
图2是本发明实施例2中限幅放大器中带宽可调的信号放大装置的电路图。
图中主要元件符号如下：
放大模块 AMP
正向输入端 Vinp
反向输入端 Vinn
正向输出端 Voutp
反向输出端 Voutn
电源端 Vcc
接地端 Gnd
第一电容 C1
第二电容 C2
第三电容 C3
第一开关 K1
第二开关 K2
第三开关 K3
第n电容 Cn
第n开关 Kn
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：
参见图1所示，实施例1提供一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置与前置放大器相连，前置放大器包括正向输出端、反向输出端，该装置包括放大模块AMP、1个电容和1个开关，放大模块AMP包括正向输入端Vinp、反向输入端Vinn、正向输出端Voutp、反向输出端Voutn、电源端Vcc、接地端Gnd，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连。
该装置的工作过程如下：
该装置可以用作限幅放大器中的主放大单元，限幅放大器与前置放大器匹配使用，根据前置放大器的速率，开启或关闭开关，决定是否将电容接入电路，从而实现带宽可调。
实施例2：
参见图2所示，实施例2提供一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置与前置放大器相连，前置放大器包括正向输出端、反向输出端，该装置包括放大模块AMP和开关电容阵列，放大模块AMP包括正向输入端Vinp、反向输入端Vinn、正向输出端Voutp、反向输出端Voutn、电源端Vcc、接地端Gnd，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；开关电容阵列包括n个并联的支路，n为正整数，且n≥2，每个支路包括1个电容和1个开关，电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连。
参见图2所示，第一电容C1的上极板与Voutp相连，下极板与第一开关K1的一端相连，第一开关K1的另一端与Voutn相连；第二电容C2的上极板与Voutp相连，下极板与第二开关K2的一端相连，第二开关K2的另一端与Voutn相连；第三电容C3的上极板与Voutp相连，下极板与第三开关K3的一端相连，第三开关K3的另一端与Voutn相连；以此类推，第n电容Cn的上极板与Voutp相连，下极板与第n开关Kn的一端相连，第n开关Kn的另一端与Voutn相连。
该装置的工作过程如下：
该装置可以用作限幅放大器中的主放大单元，限幅放大器与前置放大器匹配使用，根据前置放大器的速率，对开关进行组合选择：当和限幅放大器匹配的前置放大器的速率较高时，将第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第n开关Kn全部打开，此时没有电容接入电路，得到的带宽是最高的，可以适应速率更高的前置放大器。当前置放大器的速率较低时，可以根据前置放大器的速率对第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第n开关Kn进行组合选择，开启部分开关，将不同数量的电容接入电路，从而控制带宽的高低，实现带宽可调，从而适应不同速率的前置放大器。
本发明实施例的原理如下：
限幅放大器信号通路上的电容大小可以显著影响信号通道带宽的主极点的位置，电容增大，主极点偏低，带宽也会下降，所能传送的信号速率也会受到限制；电容减小，主极点偏高，带宽也会随之上升，所能传送的信号速率也随之提高。本发明在信号通路上加入了n个电容和n个开关，可以自由选择开关和电容的数量，来控制主通道带宽的大小，从而限制所传输数据速率的大小。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置与前置放大器相连，前置放大器包括正向输出端、反向输出端，其特征在于：该装置包括放大模块AMP、1个电容和1个开关，放大模块AMP包括正向输入端Vinp、反向输入端Vinn、正向输出端Voutp、反向输出端Voutn、电源端Vcc、接地端Gnd，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；所述电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，所述开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连；
所述限幅放大器中带宽可调的信号放大装置用作限幅放大器中的主放大单元，限幅放大器与前置放大器匹配使用，根据前置放大器的速率，开启或关闭开关，决定是否将电容接入电路，从而实现带宽可调。
2.一种限幅放大器中带宽可调的信号放大装置，该装置与前置放大器相连，前置放大器包括正向输出端、反向输出端，其特征在于：该装置包括放大模块AMP和开关电容阵列，放大模块AMP包括正向输入端Vinp、反向输入端Vinn、正向输出端Voutp、反向输出端Voutn、电源端Vcc、接地端Gnd，放大模块AMP的正向输入端Vinp与前置放大器的正向输出端相连，放大模块AMP的反向输入端Vinn与前置放大器的反向输出端相连；所述开关电容阵列包括至少2个并联的支路，每个支路包括1个电容和1个开关，所述电容的一端与放大模块AMP的正向输出端Voutp相连，另一端与开关的一端相连，所述开关的另一端与放大模块AMP的反向输出端Voutn相连；
所述限幅放大器中带宽可调的信号放大装置用作限幅放大器中的主放大单元，限幅放大器与前置放大器匹配使用，根据前置放大器的速率，对开关进行组合选择：将所有开关全部打开，没有电容接入电路，带宽最高；开启部分开关，将不同数量的电容接入电路，从而控制带宽的高低，实现带宽可调。
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