CN1074612C - 包括差分放大器的电路装置 - Google Patents

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Abstract

一种包括差分放大器的电路装置，该放大器具有两个用于提供输出信号的两个输出端。该输出信号的每一个都具有在参考电平附近可变并且彼此反相的信号分量(推挽信号)。该共模抑制的改进是通过采用具有如下作用的控制电路实现的：从输出信号中形成和信号，从和信号及参考信号中形成差信号。以及独立于该差信号控制两个推挽信号的参考电平。

Description

包括差分放大器的电路装置
本发明涉及包括差分放大器的电路装置，该放大器具有两个用于提供输出信号的两个输出端，该输出信号的每一个都具有在参考电平附近可变并且彼此反相的信号分量(推挽信号)。
差分放大器最好用于发送和放大推挽信号，同时抑制共模信号。在传统的差分放大器中，在集成电路技术下，通过使结构相同，即元件特性相同，来达到高共模抑制。这可以通过使差分放大器的结构对称并且使元件之间的距离小来达到。
但是，在以集成电路技术制造差分放大器时，所获产品的容差使产品不能实现高共模抑制。
本发明的目的在于提供一种包括差分放大器的电路装置，该放大器具有两个用于提供输出信号的两个输出端，该输出信号的每一个都具有在参考电平附近可变并且彼此反相的信号分量(推挽信号)，此电路装置具有改进的共模抑制。
根据本发明，上述电路装置是通过采用具有如下作用的控制电路实现的：
从输出信号中形成和信号，
从和信号及参考信号中形成差信号，以及
独立于该差信号控制两个推挽信号的参考电平。
由于对差分放大器的输出信号的求和，所述控制电路仅采用包含在输出信号中的共模信号。该和信号与参考信号比较，并且在比较的结果上使参考电平被校正直到共模信号完全消除为止。于是，可以用简单的方法使共模抑制充分改善。
本发明电路装置的具体实施是由从属权利要求来限定的。
图1示出一个实施例并且在下面将详细描述。
图中示出差分放大器1，它包括双极三极管的三极管对2,3，双极三极管2和3的集电极分别形成两个用于提供两个输出信号的输出端5和6。三极管2和3的发射极联到公共电流源4，其另一端接地。于是，三极管2和3就具有一个联到电流源4的主电流通路。负载电阻8和9分别联到三极管2和3的集电极，所述负载电阻的另端共同联到电压源端10，这样，每个电阻都与主电流通路串联。负载电阻8,9与三极管2和3之间的节点分别形成输出端5和6。
图中所示实例还包括带加法器级11的控制电路、跨导级12和控制电流传送电路13。加法器级11的第一输入端14联到差分放大器1的第一输出端5。加法器级11的第二输入端15联到差分放大器1的第二输出端6并且第三输入端16联到参考信号源17，同时也接地。该参考信号源最好加直流电压作为参考信号。加法器级的第一和第二输入端14,15为相加端，第三输入端16为减法输入端。这样，在加法器级中，差分放大器1的输出信号从参考信号源17上加到参考信号的负值上。这在加法器级11的输出端18上产生差分信号。
在已知方法中，加法器11可以包括电阻网络。该电阻网络可以有运算放大器，以形成诸如在Tietze/Schenk的“Halbleiter-Schaltungstechnik”的1986年第8版，第299页所公开的模拟运算电路。
加法器11的输出端18联到跨导级12的输入端19。在跨导级中，加到输入端19的电压转换成正比的电流，该电流是在跨导级12的输出端20上的。这种跨导级用于控制电流源，例如运算放大器的电流输出。
跨导级12的输出端20和其另一端接地7的恒流源21的一端一起联到控制电流变换电路13的输入端22，其输出端23和24分别联到输出端5和6。控制电流变换电路13是由电流镜象电路构成的，该电流镜象电路具有包括联到输入端22的二极管连接的pnp三极管25的输入分路和作为差分放大器1的输出端5和6的输出分路，输出分路分别包括pnp三极管26和27，pnp三极管25、26和27的基极互联。联到输出端5的输出分路的pnp三极管26联到控制电流变换电路13的输出端23，联到输出端6的pnp三极管27联到该电路的输出端24。
在上述电路装置中，差分放大器1的输出信号在加法器级中相加，来自参考信号源17的参考信号从和信号中减除。这使得差分信号中的推挽信号，即在参考电平附近变化且极性相反的输出信号分量，被消除，结果，在差分放大器1中只有共模输出信号。该共模输出信号在跨导级12变换成正比的第一控制电流它与使控制电路的工作点受调节的来自恒流源21的恒流一起加到控制电流变换电路13中的电流镜象电路中。从第一控制电流中得出的(第二和第三)控制电流随后反馈到差分放大器1的各输出端5和6上。结果，一方面由负载电阻8和9间的电流源4，另一方面由控制电流变换电路13的对三极管2,3的分流被改变，结果，差分放大器1的输出电位(参考电位)得到适配，直到差分放大器1的输出端5和6上的共模信号消失为止。
借助简单结构的电路装置，按此方法可以得到很大改进的共模抑制。在实例中，传统CI混频器的共模抑制低至36分贝。在工作电压上的正弦干扰信号在CI混频器的输出上以共模信号形式出现。由于传统电路的不适当的共模抑制，该干扰信号被转换成差分形式并以推挽干扰信号传输出去。这在相当程度上影响整个系统的工作。采用本发明的电路结构，在该具体的实例中，可以稳获所需的50分贝的共模抑制。

Claims (5)

1．一种包括差分放大器的电路装置，该放大器具有两个用于提供输出信号的两个输出端，该输出信号的每一个都具有在参考电平附近可变并且彼此反相的信号分量(推挽信号)，其特征在于，包括一个控制电路，该电路包括：
一个加法器级，用于从所述输出信号构成一个和信号，并且用于通过将所述输出信号加到一个参考信号的负值上而从所述和信号和所述参考信号构成一个差信号，并且用于提供最终的差信号；
一个跨导级，用于提供对应于所述差信号的一个第一控制电流；和
一个控制电流转换电路，用于将一个第二和一个第三控制电流馈送到所述差分放大器的各输出端，从而根据所述第一控制电流使所述差分放大器的输出信号的参考电平受到控制，即根据所述差信号控制所述两个推挽信号。
2．如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述控制电流转换电路包括一个电流镜象电路，该电路具有一个用于所述第一控制电流的输入分路和一个用于所述第二控制电流的输出分路以及一个用于所述第三控制电流的输出分路。
3．如权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述差分放大器包括：
一对三极管，其主电流通路彼此相连，并联到一个公共电流源的一端；
一个与每一个主电流通路串联的负载电阻，所述负载电阻与所述三极管之间的节点形成输出端。
4．如权利要求1,2或3所述的电路装置，其特征在于，它还包括一个恒流源，用于将一个恒电流叠加到所述第一控制电流上。
5．如权利要求1,2,3或4所述的电路装置，其特征在于，所述加法器级是由一个电阻网络构成的。
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