[发明专利]用于红外接收器中的可变增益运算放大器

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及模拟集成电路，特别是一种用于红外接收器中的可变增益运算放大器。

背景技术

红外传输电路具有成本低、功耗低、传输速率高等优点，在便携式产品中被广泛应用。红外接收器是红外传输电路的重要组成部分，在红外接收器中，接收到的有用信号首先需要经过运算放大器进行放大，运算放大器的性能直接影响红外接收器的性能。因此，红外接收器中运算放大器的研究显得十分必要。

图1所示为现有红外接收器中两级运算放大器的结构图，包括第一级固定增益放大器和第二级固定增益放大器；第一级固定增益放大器的两个输入端分别与差分输入信号Vin1和Vin2相连，经过第一级固定增益放大器的放大后，输出第一放大信号Vo1和第二放大信号Vo2分别给第二级固定增益放大器的第一输入端和第二输入端，第二级固定增益放大器将输入的第一放大信号Vo1和第二放大信号Vo2转换为单端输出信号Vo。

上述两级运算放大器由于其增益是固定的，因此输入动态范围小，不能对变化幅度很大的接收信号进行准确放大，使得红外接收器的灵敏度下降，限制了红外接收器的发展。

发明内容

本发明的目的在于针对上述两级运算放大器的不足，提出了一种用于红外接收器中的可变增益运算放大器，该可变增益运算放大器能够根据输入信号的大小调节运算放大器的增益，使运算放大器能够对幅度变化很大的接收信号进行准确放大，以提高红外接收器的灵敏度。

为实现上述目的，本发明包括：第一级增益放大器1和第二级增益放大器2；第一级增益放大器1将差分输入信号Vin1和Vin2初步放大为第一放大信号VN和第二放大信号VM后，传输给第二级增益放大器2；第二级增益放大器2将第一放大信号VN和第二放大信号VM转换为单端输出信号；其特征在于：

所述第二级增益放大器2，包括增益控制信号产生模块21和可变增益模块22；增益控制信号产生模块21对其所在芯片的输入信号D1、D2和D3进行数模转换，输出增益控制信号VC给可变增益模块22的第一输入端；可变增益模块22的第二输入端和第三输入端分别与第一级增益放大器1所输出的第一放大信号VN和第二放大信号VM相连，其输出端输出增益可随其所在芯片输入信号变化而变化的放大信号Vo；

所述第一级增益放大器1的输入端连接有偏置电压产生模块3，该偏置电压产生模块3的两个输出端分别输出偏置信号Vb1和Vb2给第一级增益放大器1，用于为第一级增益放大器1提供直流偏置。

作为优选，上述偏置电压产生模块3，包括四个PMOS管、第一电阻R1和电流源I1，其中：

第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的源极均与第一电阻R1的一端相连；第一PMOS管MP1的栅极、第四PMOS管MP4的栅极、第二PMOS管MP2的栅极、漏极以及第三PMOS管MP3的栅极、漏极均与电流源I1的正端相连；第一PMOS管MP1的漏极和第四PMOS管MP4的漏极分别输出第一偏置信号Vb1和第二偏置信号Vb2给第一级增益放大器1；

第一电阻R1的另一端与其所在芯片的电源电压VCC相连；电流源I1的负端接地；

作为优选，上述可变增益模块22，包括三个PNP管、两个NMOS管、第二电阻R2和电容C1，其中：

第一PNP管P1，其发射极分别与第二PNP管P2的发射极和第三PNP管P3的集电极相连；其基极与第一级增益放大器1所输出的第一放大信号VN相连；其集电极与第一NMOS管MN1的漏极相连；

第二PNP管P2，其基极与第一级增益放大器1所输出的第二放大信号VM相连；其集电极与第二NMOS管MN2的漏极相连，作为可变增益模块22的输出端；

第一NMOS管NM1，其栅极分别与第二NMOS管NM2的栅极、漏极相连；其源极和第二NMOS管NM2的源极均接地；

第三PNP管P3，其栅极与增益控制信号产生模块21所输出的增益控制信号VC相连，其发射极与所在芯片的电源电压VCC相连；

电容C1和第二电阻R2均跨接于第二NMOS管MN2的漏极和地之间，作为可变增益模块22的负载。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明由于采用了增益可变的第二级增益放大器，可根据输入信号的大小调节运算放大器的增益，使运算放大器能够对幅度变化很大的接收信号进行准确放大，以提高红外接收器的灵敏度。