CN112671360A - 多通道可控增益放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种多通道可控增益放大器，实现了高精度增益调节的同时还增加了其工作方式，扩大了应用范围与灵活性，并且简化了电路结构，提高了多通道可控增益放大器的稳定性及可靠性。方案概括为，包括多个单通道可控增益放大器，所述单通道可控增益放大器包括逻辑控制模块以及可控增益模块，所述可控增益模块包括增益衰减网络，增益衰减网络包括粗调网络以及细调网络，所述粗调网络包括多位R‑2R电阻网络以及多个开关，每一位R‑2R电阻结构通过一个开关与可控增益模块的输出端连接，所述细调网络包括多个串联的电阻以及多个开关，每一个电阻通过一个开关与可控增益模块的输出端连接。本发明适用于高精度增益调节的放大器。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种多通道可控增益放大器。
背景技术
随着现代生活方式的改变,智能家居已成为主流发展趋势，高精度智能传感器技术(主要起到感知信号并发出指令的作用)作为应用于智能家居MCU芯片智能传感器的关键技术之一，正日益受到更多的重视。在智能传感器处理信号的过程中，放大器是不可或缺的元件。由于自然界的信号多为微弱且功率变化范围很大的模拟信号，若使这些信号可以被MCU芯片处理，必须将其放大到可以被其中的AD，DA等信号处理模块识别的程度，另外，若采用传统的固定增益放大，将会进一步增加AD，DA模块的设计难度，所以我们需要根据输入信号的功率调整放大器的增益，使其在很大的功率范围内都能被AD，DA模块处理。最后，由于自然界的信号存在很大的噪声，我们对放大器的输入噪声有很高的要求以便增加系统信号处理效率。因此研发性能优秀的可控增益放大器是十分必要的。
目前的智能传感器设计对可控放大器提出了低功耗，低噪声，高精度，高增益，大增益变化范围，宽频带等需求。一般地，可控增益放大器包含以下模块：输入级、可控增益模块和输出级。为了实现低噪声的要求，需要适当增加前置放大器的复杂度减小输入系统的噪声，且后续模块的输入级也需要采用相同的结构。可控增益模块包含增益变化网络和逻辑控制模块，其中逻辑控制模块对增益控制信号进行处理，改变增益变化网络中开关的状态，起到调节增益的作用。增益变化网络有多种结构且各有利弊：传统的Flash结构增益控制模块可以较为直观且精确地实现大范围增益变化，且增益变化范围可自由设计，但是电路复杂度随增益变化范围增大而增大，适用于对增益变化范围要求不高的设计；传统的R-2R结构增益控制模块电路结构简单，但是由于其只能实现0dB及以下的增益(故又称增益衰减网络)，且只能实现步进为6dB的增益调节，因此适用于对精度要求不高的设计，并且其工作方式单一，限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种多通道可控增益放大器，实现了高精度增益调节的同时还增加了其工作方式，扩大了应用范围与灵活性，并且简化了电路结构，提高了多通道可控增益放大器的稳定性及可靠性。
本发明采取如下技术方案实现上述目的，多通道可控增益放大器，包括多个单通道可控增益放大器，所述单通道可控增益放大器包括逻辑控制模块以及可控增益模块，所述可控增益模块包括增益衰减网络，所述增益衰减网络包括粗调网络以及细调网络，所述粗调网络包括多位R-2R电阻网络以及多个开关，每一位R-2R电阻结构通过一个开关与可控增益模块的输出端连接，所述细调网络包括多个串联的电阻以及多个开关，每一个电阻通过一个开关与可控增益模块的输出端连接；
所述逻辑控制模块包括Code单元，所述Code单元包括多个数据选择器，所述数据选择器包括传输门以及反相器，并有两个数据通道；
所述逻辑控制模块用于将外部输入的增益控制信号进行处理，生成相应开关控制信号控制增益衰减网络中粗调网络以及细调网络中开关的关闭，以实现增益的精确调节；
以及对外部输入的增益斜率翻转信号进行处理，当增益斜率翻转信号为低电平时，控制数据选择器从其中一个数据通道输出信号，此时增益随外部输入的增益控制信号的增大而增大，斜率为正；当增益斜率翻转信号为高电平时，控制数据选择器从另一个数据通道输出信号，此时增益随外部输入的增益控制信号的增大而减小，斜率为负；然后对两个数据通道分别输入一组对称的数据，得到对称的翻转，以实现增益斜率翻转。
进一步的是，还包括前置放大器电路，所述前置放大器电路包括多个放大器，其中一个作为主体放大器，其余为提供偏置电压的放大器，提供偏置电压的放大器的输入端分别与外部参考电压电路的输出端连接，提供偏置电压的放大器的输出端分别与主体放大器的输入端连接，主体放大器将信号处理之后输出到可控增益模块。
进一步的是，为了提高输入阻抗，所述提供偏置电压的放大器的输出端通过BJT双极结型晶体管将信号输出到主体放大器。
进一步的是，所述逻辑控制模块还包括比较器阵列，所述比较器阵列包括多个比较器、多个电阻以及放大器，多个电阻串联后一端接地，另一端接外部电源，放大器的输出端分别与各个比较器的负输入端连接，各个比较器的正输入端分别并联一个电阻，各个比较器的输出端均与Code单元连接。
进一步的是，还包括固定增益放大器电路，所述固定增益放大器电路包括全差分放大器，所述全差分放大器的输入端分别与可控增益模块的输出端连接，全差分放大器的输出端输出增益控制信号。
进一步的是，还包括后置放大器电路，所述后置放大器电路与固定增益放大器电路连接，所述后置放大器采用传统全差分放大器放大信号时的接法，并通过固定增益放大器电路的输出信号控制多个开关实现高低两种增益的切换。
进一步的是，所述后置放大器中设置有钳位电路，所述钳位电路通过外接不同的电阻改变钳位电压，为电路提供过载保护。
进一步的是，还包括基准源，所述基准源用于为各个模块以及电路提供高精度的参考电压。
进一步的是，所述基准源包括放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q0、第二三极管Q1、第三三极管Q2以及电流镜，所述放大器的同向输入端通过第二电阻R2与第一三极管Q0的集电极连接，通过第一电阻R1与第一三极管Q0的发射极连接，第一三极管Q0的基极与第一三极管Q0集电极连接，放大器的反向输入端与第二三极管Q1的发射极连接，放大器的反向输入端还通过第二电阻R2与第二三极管Q1的集电极连接，第二三极管Q1的基极分别与第二三极管Q1的集电极以及第一三极管Q0的基极连接，放大器的同向输入端以及反向输入端分别通过第四电阻R4与第三三极管Q2的发射极连接，第三三极管Q2的集电极分别与第三三极管Q2的基极、第三电阻R3以及第二三极管Q1的集电极连接，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4还与电流镜连接。
进一步的是，所述基准源的基准电压表达式为：
VBE1为三极管基极-发射极电压，N是第二三极管Q1与第三三极管Q2数量的比值，lnN是一个常数，VT是热电压。
本发明增益衰减网络采用R-2R的粗调网络和电阻串联的细调网络结构实现大范围高精度增益调节；逻辑控制模块采用比较器阵列将输入的增益控制信号进行处理，生成开关控制信号控制增益衰减网络中的开关，以实现增益的精确调节，另外引入的控制信号可以实现增益斜率的翻转，具有增益递增和递减两种工作方式，增加了其应用范围与灵活性，前置放大器减小等效输入噪声并提供19dB的固定增益，全差分固定增益放大器，提供26dB的固定增益，后置放大器，根据外部输入信号控制不同的工作模式提供0dB和12dB两种增益，且内置CLMP模块提供过载保护功能。
附图说明
图1是本发明单通道可控增益放大器的结构原理示意图。
图2是本发明前置放大器电路示意图。
图3是本发明可控增益模块结构示意图。
图4是本发明逻辑控制模块结构示意图。
图5是本发明Code单元内部结构示意图。
图6是本发明固定增益放大器电路结构示意图。
图7是本发明后置放大器电路(上)及钳位电路(下)原理图。
图8是本发明基准源电路原理图。
图9是本发明不同工作模式下不同输入信号对应的理论增益值和实际增益值。
图10是本发明系统噪声与频率的关系。
附图中，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，Q0为第一三极管，Q1为第二三极管，Q2为第三三极管。
具体实施方式
本发明多通道可控增益放大器，包括多个单通道可控增益放大器，所述单通道可控增益放大器包括逻辑控制模块以及可控增益模块，所述可控增益模块包括增益衰减网络，所述增益衰减网络包括粗调网络以及细调网络，所述粗调网络包括多位R-2R电阻网络以及多个开关，每一位R-2R电阻结构通过一个开关与可控增益模块的输出端连接，所述细调网络包括多个串联的电阻以及多个开关，每一个电阻通过一个开关与可控增益模块的输出端连接；
所述逻辑控制模块包括Code单元，所述Code单元包括多个数据选择器，所述数据选择器包括传输门以及反相器，并有两个数据通道；
所述逻辑控制模块用于将外部输入的增益控制信号进行处理，生成相应开关控制信号控制增益衰减网络中粗调网络以及细调网络中开关的关闭，以实现增益的精确调节；
以及对外部输入的增益斜率翻转信号进行处理，当增益斜率翻转信号为低电平时，控制数据选择器从其中一个数据通道输出信号，此时增益随外部输入的增益控制信号的增大而增大，斜率为正；当增益斜率翻转信号为高电平时，控制数据选择器从另一个数据通道输出信号，此时增益随外部输入的增益控制信号的增大而减小，斜率为负；然后对两个数据通道分别输入一组对称的数据，得到对称的翻转，以实现增益斜率翻转。
单通道可控增益放大器还包括前置放大器电路，所述前置放大器电路包括多个放大器，其中一个作为主体放大器，其余为提供偏置电压的放大器，提供偏置电压的放大器的输入端分别与外部参考电压电路的输出端连接，提供偏置电压的放大器的输出端分别与主体放大器的输入端连接，主体放大器将信号处理之后输出到可控增益模块。
为了提高输入阻抗，所述提供偏置电压的放大器的输出端通过BJT将信号输出到主体放大器。
所述逻辑控制模块还包括比较器阵列，所述比较器阵列包括多个比较器、多个电阻以及放大器，多个电阻串联后一端接地，另一端接外部电源，放大器的输出端分别与各个比较器的负输入端连接，各个比较器的正输入端分别并联一个电阻，各个比较器的输出端均与Code单元连接。
单通道可控增益放大器还包括固定增益放大器电路，所述固定增益放大器电路包括全差分放大器，所述全差分放大器的输入端分别与可控增益模块的输出端连接，全差分放大器的输出端输出增益控制信号。
单通道可控增益放大器还包括后置放大器电路，所述后置放大器电路与固定增益放大器电路连接，所述后置放大器采用传统全差分放大器放大信号时的接法，并通过固定增益放大器电路的输出信号控制多个开关实现高低两种增益的切换。
所述后置放大器中设置有钳位电路，所述钳位电路通过外接不同的电阻改变钳位电压，为电路提供过载保护。
单通道可控增益放大器还包括基准源，所述基准源用于为各个模块以及电路提供高精度的参考电压。
所述基准源包括放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q0、第二三极管Q1、第三三极管Q2以及电流镜，所述放大器的同向输入端通过第二电阻R2与第一三极管Q0的集电极连接，通过第一电阻R1与第一三极管Q0的发射极连接，第一三极管Q0的基极与第一三极管Q0集电极连接，放大器的反向输入端与第二三极管Q1的发射极连接，放大器的反向输入端还通过第二电阻R2与第二三极管Q1的集电极连接，第二三极管Q1的基极分别与第二三极管Q1的集电极以及第一三极管Q0的基极连接，放大器的同向输入端以及反向输入端分别通过第四电阻R4与第三三极管Q2的发射极连接，第三三极管Q2的集电极分别与第三三极管Q2的基极、第三电阻R3以及第二三极管Q1的集电极连接，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4还与电流镜连接。
所述基准源的基准电压表达式为：
VBE1为三极管基极-发射极电压，N是第二三极管Q1与第三三极管Q2数量的比值，lnN是一个常数，VT是热电压。
如图1所示，本发明中的单通道可控增益放大器结构原理简图如下：第一级为低噪声前置放大器LAN，主要作用是减小等效输入噪声并提供19dB的固定增益；第二级为R-2R结构可控增益模块PER及逻辑控制模块PER_FL，根据增益控制信号gain的变化提供-49.5dB到-1.5dB的可变增益，另外该模块中增益斜率可以通过外部MODE信号(即增益斜率翻转信号)进行翻转；第三级为全差分固定增益放大器LNA_OP，提供26dB的固定增益；第四级为后置放大器POST，根据外部输入信号HL控制不同的工作模式提供0dB和12dB两种增益，且内置CLMP模块提供过载保护功能。除此之外，本发明基准源VBG为系统各个模块提供参考电压、电流。
如图2所示，为前置放大器电路原理图。该结构的输入级采用了低噪声设计：放大器VREF-OP2和放大器VREF-OP3的作用是提供偏置电压，两个VREF-OP3分别提供Vbias1以及Vbias2的偏置电压，VREF-OP2为等效跨导提高结构，该结构有助于实现输入匹配以及降低噪声，VREF-OP2通过BJT双极结型晶体管将信号L输出到主体放大器，VREF-OP2的反馈通过BJT将信号H输出到主体放大器，另外使用BJT做信号输入级可以进一步减小噪声，使用BJT的另一个优势是BJT基极电流几乎为0，可以提供极高的输入阻抗。这个结构也会被应用在其它放大器的输入级。通过将该设计中主体放大器的输入电阻和反馈电阻分别设定为1.66k，使该前置放大器为系统提供19dB的增益。
如图3所示，为可控增益模块电路原理图。增益衰减网络主要利用了R-2R结构。其中R-2R部分(这里的电阻被设定为1k和2k)为粗调(步进-6dB)，后面接入的电阻串为细调(步进-1dB)，再通过缓冲器输出。因此设计时理论上细调电阻从上到下的比值需要满足：0.11：0.097：0.086：0.077：0.069：0.562。由于单位增益放大器的输入电阻和反馈电阻都被设定为10，故理论上需要将细调电阻从上到下设定为1.236k，1.358k，1.53k，1.724k，1.9456k，11.24k。然而，实际在系统中应用时由于设计要求和非理想因素，需要对电路参数的理论设计值进行调整，调整后的细调电阻从上到下分别为1.236k，1.358k，1.8k，1.924k，2.2456k，11.24k，增益变化范围是-49.5dB到-1.5dB。
如图4所示，为逻辑控制模块电路原理图，逻辑控制模块具体功能如下：将外部输入的增益控制信号gain输入到比较器阵列中比较器的负输入端，与正输入端参考电压比较，其中正输入端参考电压由电阻串中各个电阻分压形成。然而，由于相邻外部增益控制信号gain的差为20mV，而gain的最小值为40mV，这会造成一个无效的控制信号，设计时加入了一级比较器对此进行补偿，因此整个比较器阵列就由50个比较器组成，其中49个比较器输出有效的控制信号。比较器阵列的输出信号将进入Code单元进行处理，得到对应的开关控制信号将控制接入放大器粗调电阻和细调电阻，即可实现对增益的控制。
如图5所示，为Code单元电路原理图。Code单元包含与门阵列、数据选择器阵列和开关控制信号阵列。将增益衰减网络中的开关进行组合得到-48dB-0dB的增益，因此可以形成开关控制表，根据该表，可设计以下逻辑电路对比较器阵列输出的数据进行处理，实现控制表中的功能。首先比较器阵列输出信号输入与门阵列，其作用是确定放大四倍后的gain开始略小于比较器正输入端的参考电压、使比较器开始输出高电平的位置。数据选择器(MUX)阵列模块由48个数据选择器构成，该数据选择器有两个数据通道IN1和IN2，作用是选择通过某个输入端的信号。当MODE信号为0时(这个信号控制增益斜率是否翻转)，数据选择器选择通过IN1输入端的信号。MUX阵列的输出信号out<0>-out<48>中只会有一个值为1，对应特定的增益控制信号。输出信号out<0>-out<48>进入由或非门和与非门的组合形成的开关控制信号阵列，得到相应的16个开关控制信号控制增益衰减网络中开关的状态。
开关控制表
另外，Code单元增加了增益斜率翻转的功能，这个功能通过模块中的MODE信号增益斜率翻转信号控制，其工作原理如下:当MODE接低电平时，MODE控制数据选择器模块输出IN1的信号，增益随gain增大而增大，斜率为正；当MODE接高电平时，MODE控制数据选择器模块输出IN2的信号，增益随gain增大而减小，斜率为负。在设计数据选择器时，将IN1和IN2分别输入对称的一组数据(A<n>和A<48-n>)以便实现对称的翻转。
如图6所示，为固定增益放大器电路原理图。该放大器采用和前置放大器中的主体放大器模块。该模块为全差分放大器，可以通过接入外接输入电阻和反馈电阻实现信号放大的功能。由于实测PER模块的增益变化范围为-49.5dB到-1.5dB，前置放大器提供19dB的增益，为了达到设计要求中-4.5dB到43.5dB的增益变化范围，固定增益放大器的放大倍数需要被设定为20(26dB)，因此将输入电阻和反馈电阻分别设置为1k和20k。
如图7所示，为后置放大器电路原理图及钳位电路原理图，后置放大器为传统全差分放大器放大信号时的接法，通过外部输入信号(1或0)控制两个开关实现高低两种增益的切换，其中高增益为12dB，低增益为0dB。后置放大器中有一个钳位电路模块，可以通过外接不同的电阻改变钳位电压，为电路提供过载保护。钳位电路模块的工作原理如下：通过改变电流镜的电流，该电流通过电阻分压网络转换成两个比较器COMPP和COMPN负输入端的钳位电压VIP，两个比较器将VIP与正输入端的参考电压(该参考电压为后置放大器的输出电压)比较，输出高电平或低电平，这两个信号输入到后置放大器输出端与门的两个输入端，与门输出的高低电平决定后置放大器输出钳位电压或原输出电压，由于钳位电压小于等于原输出电压，可以防止系统过载。
如图8所示，为基准源电路原理图。基准源包括开启电路、基准源核心、放大器和电流镜，其中Q0，Q1，R1和R2成一阶基准源，Q2和R4构成高阶温度补偿电路，该设计的基准电压表达式如下：
产生的基准电压通过电阻R4输出，通过调节R2和R4的比值可以得到与温度变化无关的电压。电流镜采用共源共栅电流镜，这个结构可以有效隔离电源和基准源核心电路，提高了系统的电源抑制比。该基准源具有较低的温度系数，可以为可变增益放大器各个模块提供对温度和电源波动均不敏感的参考电压、电流。由于本发明中以4个可控增益放大器通道为例，每个基准源可以为两个通道提供参考电压、电流，因此本设计的VBG模块包含两个相同的基准源(图8仅给出了一个基准源的电路原理图)。
如图9所示，为不同工作模式下不同输入信号对应的理论增益值和实际增益值。从图表中可以观察到，低增益模式下实际增益在全部输入信号范围内与理论值基本符合；高增益模式下在输入信号较小时，理论增益值和实际增益值基本符合，在输入信号接近1时，由于放大器输出饱和，故增益变化曲线趋近一条直线。总体来说，本发明中的单通道可控增益放大器有很高的精度。
如图10所述，为系统噪声与频率的关系。从图表中可以观察到，系统具有很低的等效输入噪声，其值仅为
符合设计要求。
本发明中单个通道的超低噪声可变增益放大器主要包含五个模块：基准源、低噪声前置放大器、基于R-2R结构的可变增益放大器、固定增益放大器及后置放大器。其中基准源采用了高阶温度补偿电路，可以为可控增益放大器各个模块提供高精度的、对温度和电源变化不敏感的参考电压。低噪声前置放大器中的等效跨导提高结构和三极管输入模式可以使输入噪声下降并提高输入阻抗，且为系统提供19dB的增益。R-2R结构的可变增益放大器采用R-2R和电阻分压的结构实现范围达到48dB的逐dB增益调节，另外可变增益放大器提供增益斜率翻转功能，可以实现增益随输入信号的递增和递减。固定增益放大器提供26dB的固定增益。后置放大器提供高低增益两种工作模式，分别提供0dB和12dB的增益，且具有输出电压钳位的过载保护功能。
本发明相比其他设计的不同在于，本发明中的核心可变增益放大器模块采用了更简单的电路结构，极大减小了版图面积，且在不影响增益变化范围的条件下，仍可以以极高的精度实现两种逐dB的增益范围变化：-4.5dB-43.5dB(低增益模式，理论值和实际值的平均误差仅为0.1dB)，7dB-55dB(高增益模式，输出饱和前的理论值和实际值平均误差仅为-0.18dB)，且输入端等效输入噪声极低，仅为
另外本设计具有四个可控增益放大器通道，可以以较高的效率同时处理多个信号。本设计可以应用于高精度智能传感器中，具有一定的独特性。
综上所述，本发明实现了高精度增益调节的同时还增加了其工作方式，扩大了应用范围与灵活性，并且简化了电路结构，提高了多通道可控增益放大器的稳定性及可靠性。
Claims (10)
1.多通道可控增益放大器，其特征在于，包括多个单通道可控增益放大器，所述单通道可控增益放大器包括逻辑控制模块以及可控增益模块，所述可控增益模块包括增益衰减网络，所述增益衰减网络包括粗调网络以及细调网络，所述粗调网络包括多位R-2R电阻网络以及多个开关，每一位R-2R电阻结构通过一个开关与可控增益模块的输出端连接，所述细调网络包括多个串联的电阻以及多个开关，每一个电阻通过一个开关与可控增益模块的输出端连接；
所述逻辑控制模块包括Code单元，所述Code单元包括多个数据选择器，所述数据选择器包括传输门以及反相器，并有两个数据通道；
所述逻辑控制模块用于将外部输入的增益控制信号进行处理，生成相应开关控制信号控制增益衰减网络中粗调网络以及细调网络中开关的关闭，以实现增益的精确调节；
以及对外部输入的增益斜率翻转信号进行处理，当增益斜率翻转信号为低电平时，控制数据选择器从其中一个数据通道输出信号，此时增益随外部输入的增益控制信号的增大而增大，斜率为正；当增益斜率翻转信号为高电平时，控制数据选择器从另一个数据通道输出信号，此时增益随外部输入的增益控制信号的增大而减小，斜率为负；然后对两个数据通道分别输入一组对称的数据，得到对称的翻转，以实现增益斜率翻转。
2.根据权利要求1所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，还包括前置放大器电路，所述前置放大器电路包括多个放大器，其中一个作为主体放大器，其余为提供偏置电压的放大器，提供偏置电压的放大器的输入端分别与外部参考电压电路的输出端连接，提供偏置电压的放大器的输出端分别与主体放大器的输入端连接，主体放大器将信号处理之后输出到可控增益模块。
3.根据权利要求2所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，所述提供偏置电压的放大器的输出端通过BJT将信号输出到主体放大器。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，所述逻辑控制模块还包括比较器阵列，所述比较器阵列包括多个比较器、多个电阻以及放大器，多个电阻串联后一端接地，另一端接外部电源，放大器的输出端分别与各个比较器的负输入端连接，各个比较器的正输入端分别并联一个电阻，各个比较器的输出端均与Code单元连接。
5.根据权利要求4所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，还包括固定增益放大器电路，所述固定增益放大器电路包括全差分放大器，所述全差分放大器的输入端分别与可控增益模块的输出端连接，全差分放大器的输出端输出增益控制信号。
6.根据权利要求5所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，还包括后置放大器电路，所述后置放大器电路与固定增益放大器电路连接，所述后置放大器采用传统全差分放大器放大信号时的接法，并通过固定增益放大器电路的输出信号控制多个开关实现高低两种增益的切换。
7.根据权利要求6所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，所述后置放大器中设置有钳位电路，所述钳位电路通过外接不同的电阻改变钳位电压，为电路提供过载保护。
8.根据权利要求7所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，还包括基准源，所述基准源用于为各个模块以及电路提供高精度的参考电压。
9.根据权利要求8所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，所述基准源包括放大器、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一三极管(Q0)、第二三极管(Q1)、第三三极管(Q2)以及电流镜，所述放大器的同向输入端通过第二电阻(R2)与第一三极管(Q0)的集电极连接，通过第一电阻(R1)与第一三极管(Q0)的发射极连接，第一三极管(Q0)的基极与第一三极管(Q0)集电极连接，放大器的反向输入端与第二三极管(Q1)的发射极连接，放大器的反向输入端还通过第二电阻(R2)与第二三极管(Q1)的集电极连接，第二三极管(Q1)的基极分别与第二三极管(Q1)的集电极以及第一三极管(Q0)的基极连接，放大器的同向输入端以及反向输入端分别通过第四电阻(R4)与第三三极管(Q2)的发射极连接，第三三极管(Q2)的集电极分别与第三三极管(Q2)的基极、第三电阻(R3)以及第二三极管(Q1)的集电极连接，第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及第四电阻(R4)还与电流镜连接。
10.根据权利要求9所述的多通道可控增益放大器，其特征在于，所述基准源的基准电压表达式为：
VBE1为三极管基极-发射极电压，N是第二三极管(Q1)与第三三极管(Q2)数量的比值，lnN是一个常数，VT是热电压。
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