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申请/专利权人：伯恩半导体(无锡)有限公司

摘要：本发明涉及一种基于电流复用DDA结构的仪表放大器包括：第一斩波调制器、电流复用DDA放大器、闭环增益反馈电路和第二斩波调制器；其中，第一斩波调制器的输入端作为仪表放大器的信号输入端，用于将差分信号中的有效信号与噪声和失调的频谱分离；电流复用DDA放大器用于提供开环增益；闭环增益反馈电路，通过负反馈调整经由电流复用DDA放大器输出的放大信号,并控制放大信号的输出幅度；第二斩波调制器，用于对调整后的放大信号进行频谱恢复，其输出端作为仪表放大器的信号输出端。本发明实现了仪表放大器的低噪声性能，且避免使用阻抗提升电路，简化了仪表放大器的设计,其DDA放大器采用了电流复用技术，实现了低功耗性能。

主权项：1.一种基于电流复用DDA结构的仪表放大器，其特征在于，包括：第一斩波调制器（10）、电流复用DDA放大器（20）、闭环增益反馈电路（30）和第二斩波调制器（40）；其中，所述第一斩波调制器（10）的输入端作为所述仪表放大器的信号输入端，输入差分信号，输出端连接所述电流复用DDA放大器（20）的第一差分输入端，用于将所述差分信号中的有效信号与噪声和失调的频谱分离；所述电流复用DDA放大器（20）的第二差分输入端连接所述闭环增益反馈电路（30）的输出端，其差分输出端分别连接所述闭环增益反馈电路（30）的输入端和所述第二斩波调制器（40）的输入端，用于提供开环增益；所述电流复用DDA放大器（20）包括，第一PMOS管（MP1）、第二PMOS管（MP2）、第三PMOS管（MP3）、第四PMOS管（MP4）、第五PMOS管（MP5）、第一NMOS管（MN1）、第二NMOS管（MN2）、第三NMOS管（MN3）、第四NMOS管（MN4）、第五NMOS管（MN5）、第一电阻（RZ1）、第二电阻（RZ2）第一电容（CM1）、第二电容（CM2）、第一寄生电容（CP1）、第二寄生电容（CP2）和共模反馈电路；其中，所述第一PMOS管（MP1）的源极、第四PMOS管（MP4）的源极和第五PMOS管（MP5）的源极均连接电源电压端（VDD）；所述第一PMOS管（MP1）的栅极连接外部偏置电压（VB0），其漏极分别连接所述第二PMOS管（MP2）的源极和所述第三PMOS管（MP3）的源极；所述第二PMOS管（MP2）的栅极连接所述第一寄生电容（CP1）的下极板，并作为所述电流复用DDA放大器（20）的第一差分同相输入端（VIN1+），其漏极分别连接所述第四PMOS管（MP4）的栅极、所述第一电容（CM1）的下极板和所述第一NMOS管（MN1）的漏极；所述第一寄生电容（CP1）的上极板连接接地端（GND），所述第一电容（CM1）的上极板连接所述第一电阻（RZ1）的第二端，所述第一电阻（RZ1）的第一端连接所述第四PMOS管（MP4）的漏极；所述第三PMOS管（MP3）的栅极连接所述第二寄生电容（CP2）的下极板，并作为所述电流复用DDA放大器（20）的第一差分反相输入端（VIN1-），其漏极分别连接所述第五PMOS管（MP5）的栅极、所述第二电容（CM2）的上极板和所述第二NMOS管（MN2）的漏极；所述第二寄生电容（CP2）的上极板连接所述接地端（GND），所述第二电容（CM2）的下极板连接所述第二电阻（RZ2）的第一端，所述第二电阻（RZ2）的第二端连接所述第五PMOS管（MP5）的漏极；所述第四PMOS管（MP4）的漏极连接所述第四NMOS管（MN4）的漏极，并作为所述电流复用DDA放大器（20）的同相差分输出端（VOP）；所述第五PMOS管（MP5）的漏极连接所述第五NMOS管（MN5）的漏极，并作为所述电流复用DDA放大器（20）的反相差分输出端（VON）；所述第一NMOS管（MN1）的栅极作为所述电流复用DDA放大器（20）的第二差分同相输入端（VF+），其源极分别连接所述第二NMOS管（MN2）的源极和所述第三NMOS管（MN3）的漏极；所述第二NMOS管（MN2）的栅极作为所述电流复用DDA放大器（20）的第二差分反相输入端（VF-）；所述第三NMOS管（MN3）的源极、所述第四NMOS管（MN4）的源极和所述第五NMOS管（MN5）的源极均连接所述接地端（GND）；所述第四NMOS管（MN4）的栅极连接所述第五NMOS管（MN5）的栅极；所述第四PMOS管（MP4）的漏极和所述第五PMOS管（MP5）的漏极均连接所述共模反馈电路的输入端，所述第三NMOS管（MN3）的栅极连接所述共模反馈电路的输出端；所述闭环增益反馈电路（30），用于实现所述电流复用DDA放大器（20）闭环固定增益的放大，通过负反馈调整经由所述电流复用DDA放大器（20）输出的放大信号,并控制所述放大信号的输出幅度；所述闭环增益反馈电路（30）包括，第一反馈电容（CF1）、第二反馈电容（CF2）、第一输入电阻（RF1）、第二输入电阻（RF2）、第一输入电容（CIN1）和第二输入电容（CIN2）；其中，所述第一输入电容（CIN1）和所述第二输入电容（CIN2）的下极板均连接所述接地端（GND）；所述第一输入电容（CIN1）的上极板分别连接所述第一反馈电容（CF1）的上极板和所述第一输入电阻（RF1）的第一端，所述第一反馈电容（CF1）下极板连接所述第一输入电阻（RF1）的第二端；所述第二输入电容（CIN2）的上极板分别连接所述第二反馈电容（CF2）的上极板和所述第二输入电阻（RF2）的第一端，所述第二反馈电容（CF2）的下极板连接所述第二输入电阻（RF2）的第二端；所述第一电阻（RF1）的第一端连接所述电流复用DDA放大器（20）的第二差分同相输入端（VF+），所述第一电阻（RF1）的第二端连接所述电流复用DDA放大器（20）的同相差分输出端（VOP）；所述第二电阻（RF2）的第一端连接所述电流复用DDA放大器（20）的第二差分反相输入端（VF-），所述第二电阻（RF2）的第二端连接所述电流复用DDA放大器（20）的反相差分输出端（VON）；所述第二斩波调制器（40），用于对经过所述闭环增益反馈电路（30）调整后的放大信号进行频谱恢复，对所述调整后的放大信号中的有效信号与噪声和失调的频谱进行分离，得到有效放大信号，其输出端作为所述仪表放大器的信号输出端。

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