CN111431495A - 应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路 - Google Patents

Abstract

本技术公开了一种应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，包括自动增益调节环路、阈值产生电路和控制电压产生电路，阈值产生电路和控制电压产生电路连接，控制电压产生电路与自动增益调节环路连接；自动增益调节环路包括核心放大器、工作电流调节电路、并联跨阻调节电路和并联电阻值调节电路；工作电流调节电路、并联跨阻调节电路和并联电阻值调节电路均与核心放大器连接，工作电流调节电路、并联跨阻调节电路和并联电阻值调节电路均与控制电压产生电路连接。本技术的自动增益调节电路可保证在输入信号大动态范围下跨阻放大器环路稳定，且传输链路上的器件不进入异常工作状态，将显著的提高芯片的安全性和信号传输质量。

Description

应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路

技术领域

本技术涉及微电子技术领域，具体涉及一种应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路。

背景技术

随着全球范围内宽带接入市场的快速发展，国内百兆宽带逐步成为标配，已有的PON(无源光网络)技术标准在带宽需求、业务支撑能力以及接入节点设备和配套设备的性能提升等方面面临新的升级需求。PON下行采用TDM广播方式、上行采用时分多址方式。这种工作模式也就决定了PON下行方向的收发电路(包括OLT端的发射机和ONU端的接收机)工作于连续模式；而上行方向的收发电路(包括ONU端的发射机和OLT端的接收机)则工作于突发模式。

跨阻放大器用于光通信系统接收模块，它完成将光电二极管产生的微弱电流放大为电压信号的功能。跨阻放大器最重要的两个参数是灵敏度电流和过载电流。灵敏度电流反映了跨阻放大器的最小信号处理能力，它与跨阻放大器的噪声、信号带宽有着密切的关系；过载电流反映了跨阻放大器的最大信号处理能力。二者构成了跨阻放大器的动态范围，动态范围越大，跨阻放大器识别、处理光信号的能力越强。通常为了实现大动态范围而采用AGC(automatic gain control自动增益控制)技术，即当大信号输入时降低跨阻以避免输出信号发生畸变。对于通常采用的共源极放大器来说，主极点由跨阻Rf和输入电容CT决定，次极点由共源极放大器负载电阻和其节点电容决定。当大信号输入时，AGC电路工作，跨阻变小，主极点右移变大，环路相位裕度减小，环路不稳定，输出眼图质量变差。

发明内容

本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，本应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路可保证在输入信号大动态范围下跨阻放大器环路稳定，且传输链路上的器件不进入异常工作状态，将显著的提高芯片的安全性和信号传输质量。

为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：

一种应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，包括自动增益调节环路、阈值产生电路和控制电压产生电路，所述阈值产生电路和控制电压产生电路连接，所述控制电压产生电路与自动增益调节环路连接；

所述自动增益调节环路包括核心放大器、工作电流调节电路、并联跨阻调节电路和并联电阻值调节电路；

所述核心放大器包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R3、电阻R4和恒流源I1，所述电阻R1的一端与电源连接，另一端同时与三极管Q2的集电极和三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q2的发射极连接地线，所述电阻R3的一端连接电源，另一端同时与三极管Q3的集电极和三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的集电极连接电源，发射极通过恒流源I1与地线连接，所述电阻R4的一端与三极管Q2的基极连接，另一端与三极管Q4的发射极连接；

所述工作电流调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与三极管Q2的集电极连接，所述工作电流调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VF1的控制下完成三极管Q2的工作电流调节；

所述并联跨阻调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与电阻R4连接，所述并联跨阻调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VF的控制下完成电阻R4的并联跨阻调节；

所述并联电阻值调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与电阻R3连接，所述并联电阻值调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VL的控制下完成电阻R3的并联电阻值调节。

作为本技术进一步改进的方案，所述工作电流调节电路包括三极管Q1和电阻R2，所述三极管Q1的基极与控制电压产生电路连接且三极管Q1的基极用于接收控制电压产生电路输出的电压VF，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的发射极通过电阻R2与地线连接。

作为本技术进一步改进的方案，所述并联跨阻调节电路包括MOS管M1，所述MOS管M1的栅极与控制电压产生电路连接且MOS管M1的栅极用于接收控制电压产生电路输出的电压VF，MOS管M1的源极与电阻R4的一端，MOS管M1的源极与电阻R4的一端，MOS管M1的漏极与电阻R4的另一端连接。

作为本技术进一步改进的方案，所述并联电阻值调节电路包括MOS管M2、电阻R5、三极管Q5、三极管Q6、电阻R6和恒流源I2，所述MOS管M2的栅极与控制电压产生电路连接且MOS管M2的栅极用于接收控制电压产生电路输出的电压VL，MOS管M2的源极与电阻R3连接，MOS管M2的漏极通过电阻R5同时与三极管Q5的集电极和基极连接，恒流源I2与三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极同时与三极管Q6的集电极和电阻R6一端连接，电阻R6另一端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极连接地线。

作为本技术进一步改进的方案，所述阈值产生电路包括电流镜偏置、MOS管M3、MOS管M4、电阻R7、电阻Rth、电容C1、三极管Q7、三极管Q8、电阻R8、电阻R9和恒流源Itail；所述电流镜偏置包括MOS管M5和MOS管M6，所述MOS管M5和MOS管M6的栅极均连接有偏置源，所述MOS管M5的源极连接有电源，所述MOS管M5的漏极同时与电阻Rth和三极管Q7的基极连接，所述电阻Rth另一端与MOS管M3的源极连接，所述MOS管M3的漏极连接地线，所述MOS管M6的源极连接有电源，MOS管M6的漏极同时与MOS管M4的源极和三极管Q8的基极连接，所述电阻R7的一端同时与MOS管M4的栅极和电容C1连接，电容C1另一端和MOS管M4的漏极均连接地线，所述三极管Q7的集电极连接电源，发射极依次通过电阻R8和恒流源Itail与地线连接，所述三极管Q8的发射极通过电阻R9和恒流源Itail与地线连接；

所述MOS管M3的栅极用于输入突发缓冲器的输出电压Vcm，所述电阻R7另一端用于输入核心放大器的复制电路的输出电压Vref连接，所述三极管Q8的集电极与控制电压产生电路连接。

作为本技术进一步改进的方案，所述控制电压产生电路包括电流镜偏置、恒流源I3、电阻R10、三极管Q13、MOS管M7、三极管Q12、恒流源I6、恒流源I4、三极管Q14、电阻R11_、cascode电流镜、恒流源I5、三极管Q15、电阻R12和三极管Q16，所述电流镜偏置包括三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11，所述三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11的基极相互连接，所述三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11的发射极均连接电源，所述三极管Q9的集电极与阈值产生电路中的三极管Q8的集电极连接，所述三极管Q10的集电极同时与恒流源I3、电阻R10一端和MOS管M7的栅极连接，所述电阻R10另一端同时与三极管Q13的集电极和基极连接，所述三极管Q13的发射极连接地线，所述三极管Q12的基极和集电极均连接有电源，所述三极管Q12的发射极与MOS管M7的漏极连接，所述MOS管M7的源极同时与恒流源I6和三极管Q14的基极连接，所述恒流源I4同时与三极管Q14的集电极和cascode电流镜连接，所述三极管Q14的发射极通过电阻R11连接地线，所述cascode电流镜同时与三极管Q15的发射极和电阻R12一端连接，所述三极管Q11的集电极同时与恒流源I5、三极管Q15的集电极和三极管Q15的基极连接，所述电阻R12的另一端同时与三极管Q16的集电极和基极连接，所述三极管Q16的发射极连接地线；

所述三极管Q10的集电极用于输出电压VF，所述MOS管M7的源极用于输出电压VF1，所述三极管Q11的集电极用于输出电压VL。

本技术的有益效果为：本技术的自动增益调节电路适用于跨阻放大器，其检测信号功率的方式以及在全功率下控制跨阻放大器负反馈环路使其稳定且令各器件工作点正常的方式，是本技术保护点。本技术提供一种检测跨阻放大器输入信号功率并对跨阻反馈环路进行自动调节的电路，可保证在输入信号大动态范围下跨阻放大器环路稳定，输出眼图质量良好。且传输链路上的器件不进入异常工作状态，将显著的提高芯片的安全性和信号传输质量。

附图说明

图1为应用于突发PON系统的跨阻放大器电路示意图。

图2为应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路中自动增益调节环路示意图。

图3为应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路中阈值产生电路示意图。

图4为应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路中控制电压产生电路示意图。

图5为无AGC环路的增益相位曲线图。

图6为有本AGC环路的增益相位曲线。

具体实施方式

下面根据附图1-6对本技术的具体实施方式作出进一步说明：

本实施例提供一种应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，包括自动增益调节环路、阈值产生电路和控制电压产生电路，阈值产生电路和控制电压产生电路连接，控制电压产生电路与自动增益调节环路连接。

其中突发跨阻放大器实现框图如图1所示，主要链路由核心放大器Amp、突发缓冲器(burst buffer)、单端转差分放大器(S2D)、输出缓冲器(buffer)、自动增益控制(AGC)、差模失调消除(DOC)组成。电流信号从IN端输入，经过核心跨阻放大器(即核心放大器Amp)转换为单端的电压信号，传输至突发缓冲器后经过处理输出一端为直流电压提升后的信号Vout，另一端为信号电压平均值并作为单端转差分模块的输入共模电平Vcm。S2D模块完成将单端的信号电压转换为差分电压的工作，输出buffer将该差分信号传输至下一级芯片，并保证传输过程的阻抗匹配。图1中的核心放大器的复制电路(Dummy)用于产生自动增益控制(AGC)所需要的电压参考点Vref。差模失调消除(DOC)的输出端用于连接输出缓冲器(buffer)这一级。自动增益控制(AGC)模块输入burst buffer的电压Vcm和Dummy Amp的电压Vref，并将其差值转换为环路控制电压VL、VF、VF1。

其中跨阻放大器核心电路Amp中的自动增益调节环路如图2所示，包括核心放大器、工作电流调节电路、并联跨阻调节电路和并联电阻值调节电路。

其中核心放大器包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R3、电阻R4和恒流源I1，所述电阻R1的一端与电源连接，另一端同时与三极管Q2的集电极和三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q2的发射极连接地线，所述电阻R3的一端连接电源，另一端同时与三极管Q3的集电极和三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的集电极连接电源，发射极通过恒流源I1与地线连接，所述电阻R4的一端与三极管Q2的基极连接，另一端与三极管Q4的发射极连接。图2中VIN为核心放大器的输入端，Q4和I1之间的点是核心放大器的输出端，三极管Q3的基极vb连接的是一个固定电位。

其中工作电流调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与三极管Q2的集电极连接，工作电流调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VF1的控制下完成三极管Q2的工作电流调节；具体电路包括三极管Q1和电阻R2，所述三极管Q1的基极与控制电压产生电路连接且三极管Q1的基极用于接收控制电压产生电路输出的电压VF，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的发射极通过电阻R2与地线连接。

其中并联跨阻调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与电阻R4连接，并联跨阻调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VF的控制下完成电阻R4的并联跨阻调节。具体电路包括MOS管M1，所述MOS管M1的栅极与控制电压产生电路连接且MOS管M1的栅极用于接收控制电压产生电路输出的电压VF，MOS管M1的源极与电阻R4的一端，MOS管M1的源极与电阻R4的一端，MOS管M1的漏极与电阻R4的另一端连接。

其中并联电阻值调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与电阻R3连接，所述并联电阻值调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VL的控制下完成电阻R3的并联电阻值调节。具体电路包括MOS管M2、电阻R5、三极管Q5、三极管Q6、电阻R6和恒流源I2，所述MOS管M2的栅极与控制电压产生电路连接且MOS管M2的栅极用于接收控制电压产生电路输出的电压VL，MOS管M2的源极与电阻R3连接，MOS管M2的漏极通过电阻R5同时与三极管Q5的集电极和基极连接，恒流源I2与三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极同时与三极管Q6的集电极和电阻R6一端连接，电阻R6另一端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极连接地线。

如图2所示，其中器件Q2、Q3、Q4、R1、R3、R4、I1构成核心跨阻放大器，Q1、R2在电压VF1控制下完成Q2的工作电流调节，M1在电压VF的控制下完成R4的并联跨阻调节M2、R5、Q5、Q6、R6、I2在电压VL的控制下完成负载R3的并联电阻值调节。保证了跨阻放大器在输入电流信号动态范围较大时负反馈环路稳定，各器件直流工作点处于线性状态。

图3是自动增益调节模块的阈值产生电路，包括电流镜偏置、MOS管M3、MOS管M4、电阻R7、电阻Rth、电容C1、三极管Q7、三极管Q8、电阻R8、电阻R9和恒流源Itail；所述电流镜偏置包括MOS管M5和MOS管M6，所述MOS管M5和MOS管M6的栅极均连接有偏置源，所述MOS管M5的源极连接有电源，所述MOS管M5的漏极同时与电阻Rth和三极管Q7的基极连接，所述电阻Rth另一端与MOS管M3的源极连接，所述MOS管M3的漏极连接地线，所述MOS管M6的源极连接有电源，MOS管M6的漏极同时与MOS管M4的源极和三极管Q8的基极连接，所述电阻R7的一端同时与MOS管M4的栅极和电容C1连接，电容C1另一端和MOS管M4的漏极均连接地线，所述三极管Q7的集电极连接电源，发射极依次通过电阻R8和恒流源Itail与地线连接，所述三极管Q8的发射极通过电阻R9和恒流源Itail与地线连接。

其中MOS管M3的栅极用于输入突发缓冲器的输出电压Vcm，所述电阻R7另一端用于输入核心放大器的复制电路的输出电压Vref连接，所述三极管Q8的集电极与控制电压产生电路连接。

如图3所示，其中Vcm是图1中突发buffer处理过的信号的平均值，Vref是复制的跨阻核心放大器的输出，M5和M6是电流镜偏置(Vbias控制其电流值，该电压由电路的偏置源提供)，MOS管M3和M4完成电平转换，Rth电阻两端的电压差是AGC环路的阈值，Q7、Q8、R8、R9、Itail组成的放大器完成V1和V2电压差到电流iagc的转换。当Vcm电压小于Vref减去阈值电压时，iagc电流会变大。

图4是产生图2自动增益调节环路中三个控制电压VF、VF1、VL的电路，即自动增益调节模块中的控制电压产生电路，控制电压产生电路包括电流镜偏置、恒流源I3、电阻R10、三极管Q13、MOS管M7、三极管Q12、恒流源I6、恒流源I4、三极管Q14、电阻R11_、cascode电流镜、恒流源I5、三极管Q15、电阻R12和三极管Q16，所述电流镜偏置包括三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11，所述三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11的基极相互连接，所述三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11的发射极均连接电源，所述三极管Q9的集电极与阈值产生电路中的三极管Q8的集电极连接，所述三极管Q10的集电极同时与恒流源I3、电阻R10一端和MOS管M7的栅极连接，所述电阻R10另一端同时与三极管Q13的集电极和基极连接，所述三极管Q13的发射极连接地线，所述三极管Q12的基极和集电极均连接有电源，所述三极管Q12的发射极与MOS管M7的漏极连接，所述MOS管M7的源极同时与恒流源I6和三极管Q14的基极连接，所述恒流源I4同时与三极管Q14的集电极和cascode电流镜连接，所述三极管Q14的发射极通过电阻R11连接地线，所述cascode电流镜同时与三极管Q15的发射极和电阻R12一端连接，所述三极管Q11的集电极同时与恒流源I5、三极管Q15的集电极和三极管Q15的基极连接，所述电阻R12的另一端同时与三极管Q16的集电极和基极连接，所述三极管Q16的发射极连接地线。

其中三极管Q10的集电极用于输出电压VF，所述MOS管M7的源极用于输出电压VF1，所述三极管Q11的集电极用于输出电压VL。

如图4所示，器件Q9、Q10、Q11是自动变化电流Iagc控制的电流镜偏置(基级相连)，I3、R10、Q13和Q10共同产生VF电压；M7、Q12、I6作为一个缓冲器将VF变换至VF1；器件I4、Q14、R11是受控于电压VF的电流产生电路，输出I4和R11电阻上电流之差，M8、M9、M10、M11是cascode电流镜，输出电流至Q15的发射极，I5、Q15、R12、Q16、Q11共同作用下产生电压VL。VF和VL的电压差值为一个三极管基极发射极差Vbe，M9和M11引入的电流，可提升中等功率点处的相位裕度。

图5和图6是在本AGC环路加入前后跨阻核心放大器环路的开环增益曲线和相位裕度曲线，在不带本技术提出的AGC环路前，从小信号输入到大信号输入(图5和图6中实线均为小信号输入相位，虚线均为大信号输入相位)，开环增益一致，但相位裕度由60°减小至10°，环路无法稳定。而在加入本技术的AGC电路后，从小信号到大信号，开环增益由30dB减小为17dB，相位裕度由60°提升至72°，很好的保证了跨阻放大器环路在大动态范围下的稳定性。

本技术创新的提出了一种检测跨阻放大器输入信号功率并对跨阻反馈环路进行自动调节的电路，可保证在输入信号大动态范围下跨阻放大器环路稳定，且传输链路上的器件不进入异常工作状态，将显著的提高芯片的安全性和信号传输质量。

本技术的保护范围包括但不限于以上实施方式，本技术的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本技术的保护范围。

Claims (6)

1.一种应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，其特征在于：包括自动增益调节环路、阈值产生电路和控制电压产生电路，所述阈值产生电路和控制电压产生电路连接，所述控制电压产生电路与自动增益调节环路连接；

所述自动增益调节环路包括核心放大器、工作电流调节电路、并联跨阻调节电路和并联电阻值调节电路；

所述核心放大器包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R3、电阻R4和恒流源I1，所述电阻R1的一端与电源连接，另一端同时与三极管Q2的集电极和三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q2的发射极连接地线，所述电阻R3的一端连接电源，另一端同时与三极管Q3的集电极和三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的集电极连接电源，发射极通过恒流源I1与地线连接，所述电阻R4的一端与三极管Q2的基极连接，另一端与三极管Q4的发射极连接；

所述工作电流调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与三极管Q2的集电极连接，所述工作电流调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VF1的控制下完成三极管Q2的工作电流调节；

所述并联跨阻调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与电阻R4连接，所述并联跨阻调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VF的控制下完成电阻R4的并联跨阻调节；

所述并联电阻值调节电路的输入端与控制电压产生电路连接，输出端与电阻R3连接，所述并联电阻值调节电路用于在控制电压产生电路输出的电压VL的控制下完成电阻R3的并联电阻值调节。

2.根据权利要求1所述的应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，其特征在于：所述工作电流调节电路包括三极管Q1和电阻R2，所述三极管Q1的基极与控制电压产生电路连接且三极管Q1的基极用于接收控制电压产生电路输出的电压VF，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的发射极通过电阻R2与地线连接。

3.根据权利要求2所述的应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，其特征在于：所述并联跨阻调节电路包括MOS管M1，所述MOS管M1的栅极与控制电压产生电路连接且MOS管M1的栅极用于接收控制电压产生电路输出的电压VF，MOS管M1的源极与电阻R4的一端，MOS管M1的源极与电阻R4的一端，MOS管M1的漏极与电阻R4的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，其特征在于：所述并联电阻值调节电路包括MOS管M2、电阻R5、三极管Q5、三极管Q6、电阻R6和恒流源I2，所述MOS管M2的栅极与控制电压产生电路连接且MOS管M2的栅极用于接收控制电压产生电路输出的电压VL，MOS管M2的源极与电阻R3连接，MOS管M2的漏极通过电阻R5同时与三极管Q5的集电极和基极连接，恒流源I2与三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极同时与三极管Q6的集电极和电阻R6一端连接，电阻R6另一端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极连接地线。

5.根据权利要求4所述的应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，其特征在于：所述阈值产生电路包括电流镜偏置、MOS管M3、MOS管M4、电阻R7、电阻Rth、电容C1、三极管Q7、三极管Q8、电阻R8、电阻R9和恒流源Itail；所述电流镜偏置包括MOS管M5和MOS管M6，所述MOS管M5和MOS管M6的栅极均连接有偏置源，所述MOS管M5的源极连接有电源，所述MOS管M5的漏极同时与电阻Rth和三极管Q7的基极连接，所述电阻Rth另一端与MOS管M3的源极连接，所述MOS管M3的漏极连接地线，所述MOS管M6的源极连接有电源，MOS管M6的漏极同时与MOS管M4的源极和三极管Q8的基极连接，所述电阻R7的一端同时与MOS管M4的栅极和电容C1连接，电容C1另一端和MOS管M4的漏极均连接地线，所述三极管Q7的集电极连接电源，发射极依次通过电阻R8和恒流源Itail与地线连接，所述三极管Q8的发射极通过电阻R9和恒流源Itail与地线连接；

所述MOS管M3的栅极用于输入突发缓冲器的输出电压Vcm，所述电阻R7另一端用于输入核心放大器的复制电路的输出电压Vref连接，所述三极管Q8的集电极与控制电压产生电路连接。

6.根据权利要求5所述的应用于突发跨阻放大器的自动增益调节电路，其特征在于：所述控制电压产生电路包括电流镜偏置、恒流源I3、电阻R10、三极管Q13、MOS管M7、三极管Q12、恒流源I6、恒流源I4、三极管Q14、电阻R11_、cascode电流镜、恒流源I5、三极管Q15、电阻R12和三极管Q16，所述电流镜偏置包括三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11，所述三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11的基极相互连接，所述三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11的发射极均连接电源，所述三极管Q9的集电极与阈值产生电路中的三极管Q8的集电极连接，所述三极管Q10的集电极同时与恒流源I3、电阻R10一端和MOS管M7的栅极连接，所述电阻R10另一端同时与三极管Q13的集电极和基极连接，所述三极管Q13的发射极连接地线，所述三极管Q12的基极和集电极均连接有电源，所述三极管Q12的发射极与MOS管M7的漏极连接，所述MOS管M7的源极同时与恒流源I6和三极管Q14的基极连接，所述恒流源I4同时与三极管Q14的集电极和cascode电流镜连接，所述三极管Q14的发射极通过电阻R11连接地线，所述cascode电流镜同时与三极管Q15的发射极和电阻R12一端连接，所述三极管Q11的集电极同时与恒流源I5、三极管Q15的集电极和三极管Q15的基极连接，所述电阻R12的另一端同时与三极管Q16的集电极和基极连接，所述三极管Q16的发射极连接地线；

所述三极管Q10的集电极用于输出电压VF，所述MOS管M7的源极用于输出电压VF1，所述三极管Q11的集电极用于输出电压VL。

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