[发明专利]一种高灵敏度跨阻放大器前端电路

说明书

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及的是一种高灵敏度跨阻放大器前端电路。

背景技术

跨阻放大器是将电流信号转化成电压信号并加以放大的电子电路。其最常见的用途之一是光电通信技术光信号接收器的前置放大器。跨阻放大器的前端一般是由一个单级反相放大器与一个并联反馈两部分组成的。反相放大器通常是共源极场效应管或者共射极三极管与负载电阻组成。跨阻放大器通常是宽带放大器。其带宽与增益之积取决于反相器的带宽与增益之积。而其转化增益则由并联反馈电阻值决定。

由于跨阻放大器是光电通信技术的关键之一，利用每一个特定半导体工艺的特点开发带宽大与增益高而噪声小的新型跨阻放大器一直是光电通信行业的研发热点之一。但是现有的跨阻放大器一直存在带宽不足，灵敏度不够的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高灵敏度跨阻放大器前端电路，旨在解决现有的跨阻放大器的灵敏度不够高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高灵敏度跨阻放大器前端电路，其中，包括：第一场效应管、负载电阻、第二场效应管、并联反馈电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第三场效应管、第四场效应管、第二电容器和电流源；所述第一场效应管的漏极通过负载电阻与电源连接，其栅极与光电二极管的正极连接，其源极接地；所述第二场效应管的漏极与电源连接，其栅极与第四场效应管的漏极连接，其源极通过恒流源接地；所述第二负载电阻的一端连接在第三场效应管的漏极上，另一端连接在电源上；所述第三负载电阻一端连接在第四场效应管的漏极上，另一端连接在电源上；所述第三场效应管的栅极连接在第一场效应管的漏极上，所述第四场效应管的栅极连接第一输入电压，并通过第二电容器接地；所述第三场效应管与第四场效应管的源极均通过电流源接地；光电二极管的阴极连接输入电压源，第二场效应管的源极连接输出端。

所述的高灵敏度跨阻放大器前端电路，其中，还包括：第五场效应管和第二电流源，所述第五场效应管串联在第一场效应管与负载电阻之间，其源极连接第一场效应管的漏极，其漏极连接第三场效应管的栅极，其栅极连接在第二输入电压上，第五场效应管与第一场效应管构成一个共栅极层叠结构，所述第二电流源并联在负载电阻和第五场效应管的两端。

所述的高灵敏度跨阻放大器前端电路，其中，所述的第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管可替换为第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，各场效应管的漏极、栅极和源极分别对应于各三极管的集电极、基极和发射极。

所述的高灵敏度跨阻放大器前端电路，其中，所述的第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管和第五场效应管可替换为第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管，各场效应管的漏极、栅极和源极分别对应于各三极管的集电极、基极和发射极。

所述的高灵敏度跨阻放大器前端电路，其中，还包括：第一电容器，所述第一电容器并联在第二负载电阻的两端。

本发明的有益效果：对特定的芯片制造工艺，本发明提出一种新的跨阻放大器前端电路结构，于现有电路的负载电阻R_L与跟随器管M2或Q2之间新增一级差分放大电路即一个宽带放大器，与已有电路相比，可以显著改进跨阻放大器带宽与灵敏度，提高光电信号的传输速度或者传输距离，从而也可以扩大制造工艺的应用范围。

附图说明

图1为现有的一种跨阻放大器前端电路的结构示意图。

图2为现有的另一种跨阻放大器前端电路的结构示意图。

图3为本发明实施例一提供的一种跨阻放大器前端电路的结构示意图。

图4为本发明实施例二提供的一种跨阻放大器前端电路的结构示意图。

图5为本发明实施例三提供的一种跨阻放大器前端电路的结构示意图。

图6为本发明实施例四提供的一种跨阻放大器前端电路的结构示意图。

图7为跨阻放大器的等效电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

现有的跨阻放大器的前端电路一般是共源场效应管反相放大器(如图1所示)或者是共射极三极管型反相放大器(如图2所示)。