[发明专利]具有前置驱动器和偏置控制的DC耦合放大器

说明书

一种DC耦合放大器，包括前置驱动器、放大器和偏置控制电路。该前置驱动器被配置为接收一个或多个输入信号并放大该一个或多个输入信号以产生一个或多个预放大信号。该放大器具有共源共栅配置的晶体管，该晶体管被配置为接收并放大该一个或多个预放大信号以产生一个或多个放大信号，该放大器还具有输出驱动器终端元件。该偏置控制电路连接在该前置驱动器和该放大器之间，该偏置控制电路从该放大器的该输出驱动器终端元件接收至少一个偏置电流，其中该前置驱动器、该放大器和该偏置控制电路都形成在同一晶粒上。

技术领域

本发明的领域涉及放大器，尤其涉及改进的分布式放大器和改进的DC耦合放大器。

背景技术

分布式放大器，也称为行波放大器，是用于宽带宽应用的常见放大器配置。图1示出了示例性现有技术分布式放大器的示例电路。图1的分布式放大器是单端配置。如图所示，输入节点104被配置为接收待放大的数据信号。输入节点104连接到电感器108A。电感器108A的相对端子连接到电感器108B和第一放大器部分112A。电感器108位于在本文中被定义为输入线的电路部分中。

如图所示，放大器部分112A包括将源极连接到漏极的两个晶体管。场效应晶体管(FET)154的栅极端子连接到电感器108A和108B。电容器162将FET150的栅极端子接地。如图所示，FET 150的漏极端子连接到电感器120A、120B。电感器120A的相对端子连接到输出终端电阻器RD 130，输出终端电阻器RD 130又连接到电容器134。电阻器RD 130也可以称为漏极电阻器，其用于阻抗匹配和设置输出阻抗。电容器134的相对端子接地。输出终端电阻器RD 130和电容器134建立从输出节点124处看到的输出阻抗。电感器120A、120B位于被定义为输出线122的电路部分中。

该放大器部分112的FET 150、154具有寄生电容，并且布置在该电路中的电感器108A、108B、120A、120B被选择以消除或抵消与该放大器部分相关联的寄生电容。

放大器部分112A和电感器108A、108B、120A、120B的布置与一个或多个附加放大部分112B和电感器108C、108N和120C和120N重复，其中N是任何整数。输出节点124连接到电感器120N。电感器170也连接到输出节点124和电源电压VD 166。电源电压166向该电路提供DC电源电压，用于偏置。

此外，该分布式放大器的一部分是输入终端电阻器140和电容器144，其串联接地以提供输入阻抗匹配。在输入终端电阻器140和电容器144之间的节点处提供电源电压VG150。

尽管示出了两个放大器部分112A、112B，但是可以设想，可以实施任何数量的部分来增加增益或建立其他电路特性。

在操作中，输入信号被提供给输入节点104，又被提供给第一放大器部分112A，该输入信号在第一放大器部分112A处被放大，并且放大信号呈现在输出线122上。该过程通过一个或多个附加放大器部分112重复，使得放大的输出信号呈现在输出节点124上。输入阻抗至少部分由输入终端电阻器RG140和电容器144设置。电阻器RG 140也可以被称为栅极电阻器用于设置输入阻抗。输出阻抗至少部分由输出终端电阻器130和电容器134设置。电感器108A、108B、120A、120B消除了该放大器部分的寄生电容。

图2示出了差模配置中的示例性现有技术分布式放大器的示例电路布置。与图1相比，相似的元件用相似的附图标记标明。但是，由于差分配置，该布置是组件的镜像集合。如本领域中所理解的，该差分配置包括两个输入104-P和104-N。输入104-P、104-N接收相对于彼此180度反相的差分信号。感兴趣信号是输入104-P、104-N上呈现的差分信号之间的差值。-P和-N标记反映了元件的两个独立但相似的布置，其通常被镜像以形成差分配置。同样，电感器108用附图标记-P和-N来分隔。由于该差分配置的一般相似但重复的性质，在图2中只讨论了图2中不同于图1的方面。