[发明专利]一种用于全差分跨阻放大器的自动增益控制电路

说明书

本发明公开了一种用于全差分跨阻放大器的自动增益控制电路，包括固定增益放大器、模拟检波器、幅度检测器、比较器以及可变增益放大器；所述模拟检波器对所述固定增益放大器输出的差分信号进行缩放，并对缩放后的差分信号进行滤波后输入至所述幅度检测器；所述幅度检测器将所述模拟检波器输出的差分信号与所述固定增益放大器输出的共模电平进行比较，将得到的幅度信号输入至所述比较器；所述比较器将接收到的幅度信号与预设的门限电压相比较，将比较结果输出至所述可变增益放大器；所述可变增益放大器根据比较结果对其增益进行相应调节。本发明公开的一种跨阻放大器的自动增益控制方法，适用性更广。

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体涉及一种用于全差分跨阻放大器的自动增益控制电路。

背景技术

光纤通信系统由于其具有大容量、高速等特点，在网络和多媒体通信中得到了飞速的发展。跨阻放大器作为光纤通信系统中光接收机的重要组成部分，其用于对光探测器转换成的电信号进行放大。由于接收的光电信号通常具有非常大的动态范围，为了产生相对恒定的输出幅度，光通信领域的跨阻放大器必须具备自动增益控制功能，但是，目前的跨阻放大器却基本不具备自动增益控制功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有的跨阻放大器不具备自动增益控制功能的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于全差分跨阻放大器的自动增益控制电路，包括固定增益放大器、模拟检波器、幅度检测器、比较器以及可变增益放大器；所述模拟检波器对所述固定增益放大器输出的差分信号进行缩放，并对缩放后的差分信号进行滤波后输入至所述幅度检测器；所述幅度检测器将所述模拟检波器输出的差分信号与所述固定增益放大器输出的共模电平进行比较，将得到的幅度信号输入至所述比较器；所述比较器将接收到的幅度信号与预设的门限电压相比较，将比较结果输出至所述可变增益放大器；所述可变增益放大器根据比较结果对其增益进行相应调节。

在上述技术方案中，还包括线性放大器，接收所述幅度检测器输出的幅度信号，按照相应的线性比例对所述幅度信号进行放大并输出，作为幅度显示。

在上述技术方案中，还包括门限电压产生模块，为所述比较器提供预设的门限电压。

在上述技术方案中，所述固定增益放大器包括共源共栅放大器、第一源极跟随器和第二源极跟随器，所述共源共栅放大器由八个CMOS晶体管组成，包括第一CMOS晶体管至第八CMOS晶体管，所述第一源极跟随器为第九CMOS晶体管，所述第二源极跟随器为第十CMOS晶体管；

差分信号通过所述第一CMOS晶体管的栅极和第二CMOS晶体管的栅极输入，其中一路差分信号经过所述第九CMOS晶体管的源极和第十CMOS晶体管的源极输出；另一路差分信号经过所述第九CMOS晶体管的栅极和第十CMOS晶体管的栅极放大后，输出至所述模拟检波器；

所述第九CMOS晶体管的栅极和第十CMOS晶体管的栅极串接高阻值的第一电阻和第二电阻，得到经过放大后的差分信号的共模电平，并输出至所述幅度检测器。

在上述技术方案中，所述模拟检波器包括第十一CMOS晶体管以及共源的第三源极跟随器和第四源极跟随器，所述第三源极跟随器为第十二CMOS晶体管，所述第四源极跟随器为第十三CMOS晶体管，所述第九CMOS晶体管的栅极的输入作为所述第十二CMOS晶体管的栅极的输入，所述第十CMOS晶体管的栅极的输入作为所述第十三CMOS晶体管的栅极的输入，所述第三源极跟随器与第四源极跟随器的共源节点连接第十一CMOS晶体管的漏极。

在上述技术方案中，所述共源节点的电压与所述固定增益放大器输出的差分信号的共模电平相同，并且随着所述固定增益放大器输入的差分信号的幅度变化，其变化频率为所述固定增益放大器输入的差分信号频率的两倍。

在上述技术方案中，共源节点的电压计算公式为：