[发明专利]具有自适应控制增益大动态范围的跨阻放大器及接收器

摘要

本发明公开了一种具有自适应控制增益大动态范围的跨阻放大器，包括依次连接的四级放大器、输出缓冲器和信号处理单元，以及用于选择增益放大倍数的三组开关器和与信号处理单元相接且用于控制三组开关器工作的幅度检测器。本发明还公开了一种光接收器，包括跨阻放大器和与跨阻预放大器输入端相接的光电转换器模块。本发明还公开了一种接收并放大光信号的方法，该方法包括以下步骤一、光电转换；二、利用所述跨阻放大器放大并处理所述电信号电信号一级放大；电压信号比较并选择开关器组；信号缓冲及信号处理。本发明可根据输入信号强弱选择信号放大级数，即可满足微弱电信号的灵敏度要求，又可避免大输入电信号过载的问题。

主权项

具有自适应控制增益大动态范围的跨阻放大器，其特征在于：包括依次连接的四级放大器、输出缓冲器(10)和信号处理单元(11)，以及用于选择增益放大倍数的三组开关器和与信号处理单元(11)相接且用于控制所述三组开关器工作的幅度检测器(3)，其中，所述四级放大器包括依次串联的跨阻预放大器(2)、单端输入转差分输出电路(4)、固定增益放大器一(5)和固定增益放大器二(6)，用于放大输入电流信号并将放大的输入电流信号转换为电压信号；输出缓冲器(10)，用于将所述四级放大器输出的电压信号暂存；所述三组开关器包括开关器组一(7)、开关器组二(8)和开关器组三(9)，开关器组一(7)，用于选通跨阻预放大器(2)一级放大信号，并将所述一级放大信号传输至输出缓冲器(10)；开关器组二(8)，用于选通经跨阻预放大器(2)、单端输入转差分输出电路(4)和固定增益放大器一(5)三级放大信号，并将所述三级放大信号传输至输出缓冲器(10)；开关器组三(9)，用于选通所述四级放大器四级放大信号，并将所述四级放大信号传输至输出缓冲器(10)；幅度检测器(3)，用于检测跨阻预放大器(2)一级放大信号的电压幅度，将跨阻预放大器(2)一级放大信号的电压幅度转换为数字信号传输至信号处理单元(11)，并控制开关器组一(7)、开关器组二(8)或开关器组三(9)选通；信号处理单元(11)，用于接收幅度检测器(3)输出的数字信号和输出缓冲器(10)输出的电压信号，并对该电压信号进行处理；所述跨阻预放大器(2)包括伪反相器一(2‑1)以及并联在伪反相器一(2‑1)的输入端和输出端之间的反馈元件一(2‑2)；所述单端输入转差分输出电路(4)包括差分放大电路(4‑1)和与差分放大电路(4‑1)的反相输入端相接的基准放大器(4‑2)，差分放大电路(4‑1)的同相输入端与跨阻预放大器(2)的输出端相接，基准放大器(4‑2)包括伪反相器二(4‑2‑1)以及并联在伪反相器二(4‑2‑1)的输入端和输出端之间的反馈元件二(4‑2‑2)；所述反馈元件一(2‑2)和反馈元件二(4‑2‑2)均为电阻器或者电容器与电阻器的并联组件；所述固定增益放大器一(5)和固定增益放大器二(6)均为全差分放大电路。