[go: up one dir, main page]

TWI426704B - 具有補償功能之放大器 - Google Patents

具有補償功能之放大器 Download PDF

Info

Publication number
TWI426704B
TWI426704B TW095140239A TW95140239A TWI426704B TW I426704 B TWI426704 B TW I426704B TW 095140239 A TW095140239 A TW 095140239A TW 95140239 A TW95140239 A TW 95140239A TW I426704 B TWI426704 B TW I426704B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
amplifier
input
output
capacitor
communication
Prior art date
Application number
TW095140239A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200729699A (en
Inventor
Sutardja Sehat
Aram Farbod
Original Assignee
Marvell World Trade Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/264,921 external-priority patent/US7202733B1/en
Application filed by Marvell World Trade Ltd filed Critical Marvell World Trade Ltd
Publication of TW200729699A publication Critical patent/TW200729699A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI426704B publication Critical patent/TWI426704B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/42—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/005—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements using switched capacitors, e.g. dynamic amplifiers; using switched capacitors as resistors in differential amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/18—Indexing scheme relating to amplifiers the bias of the gate of a FET being controlled by a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/36—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier comprising means for increasing the bandwidth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

具有補償功能之放大器
本發明係關於放大器，更係關於具有補償功能的放大器。
放大器可包括一或多級，且每一級可包括提供增益的放大器。隨著頻率的增加，放大器提供的增益趨向下降，這限制了放大器的頻寬。隨著電子計算裝置之工作頻率的增加，具有高頻寬及增益與低雜訊的放大器變得愈發重要。
米勒(Miller)補償是一種傳統的頻率補償技術，其涉及利用增加增益級之有效輸入電容的方式將一增益級的主導極點移動到較低頻率的技術。米勒補償電路包括利用米勒效應的米勒電容，當米勒電容依反饋方式連接時，電容在放大器的輸入處要大得多。雖然使用該方法可將主導極點移動到較低頻率上，但是系統的增益和頻寬仍稍受限制。
現請參閱圖1和圖2，顯示者為一具有米勒補償的放大器電路10，其包括一第一和一第二放大器14和16，其中第一放大器14的輸出與第二放大器16的輸入通信。一米勒電容18的第一端與第二放大器16的輸入通信，且米勒電容18的一第二端與第二放大器16的輸出通信。
放大器電路10的輸入電壓被施加到第一放大器14的輸入，其輸出電壓則可由第二放大器16的輸出獲得參考。由於米勒補償效應之故，第二放大器16的互導gm可被增加，這增加了放大器電路10的頻寬，且具有米勒補償的放大器的增益具有20 dB/decade斜率，由圖2可知。
放大器也可與切換式電容性輸入信號一起使用，其中切換式電容性輸入信號可在類比數位轉換器(ADC)、數位類比轉換器(DAC)、濾波器和/或其它電路中產生。諸如圖1所示的傳統放大器傾向於難以在雜訊量為可接受程度的條件下提供足夠的增益和頻寬，特別是對於一切換式電容性輸入信號而言。
本發明之第一態樣為一種放大器系統，其包括一第一放大器、一第二放大器、一第一電容及一第一電晶體；該第一放大器具有一輸入和一輸出；該第二放大器具有一與該第一放大器之輸出通信的輸入；該第一電容具有一與該第一放大器之輸入通信的端部；該第一電晶體具有一控制端子、一與該第一放大器之輸出通信的第一端子和一與該第一電容之另一端通信的第二端子。
本發明之第二態樣為一種放大器系統，包括一第一放大器、一第二放大器、一第一電容、一第二電容及一第一電晶體；該第一放大器具有一輸入和一輸出；該第二放大器具有一與該第一放大器之輸出通信的輸入；該第一電容具有一與該第一放大器之輸入通信的端部；該第二電容具有一與該第二放大器之輸入通信的端部；該第一電晶體具有一控制端子、一與該第二電容之另一端通信的第一端子和一與該第一電容之另一端通信的第二端子。
以下對於較佳實施例的描述在本質上僅屬示範性質，且非用以限制本發明、其應用或使用。在本文中之模組及電路和/或設備之用語係指專用積體電路(ASIC)、電子電路、執行一或多軟體或軔體程式的處理器(共用、專用或群)和記憶體、組合邏輯電路、和/或提供相同功能的其它合適裝置。本文中所述短語“A、B和C中的至少一者”應被解釋為對A、B及C加以非互斥邏輯運算(A或B或C)。當了解的是，本案之方法中的步驟可按不同順序執行而不改變其原理。為達清楚表明之效，附圖中將以相同的標號來標識相似的元件。
現請參閱圖3A，本發明之具補償功能之放大器電路50的電性示意圖被示於其中。雖然放大器電路的特定示例將被示出和描述，但是其它組合也屬本發明之範圍。放大器電路50包括具有一輸入和一輸出的一第一放大器模組52，其輸入與一放大器模組55的輸入相溝通，放大器模組55的輸出則透過一電容器56耦合到放大器模組52的輸出。
放大器模組55的增益可小於放大器模組52的增益，放大器模組52的增益則可大於或等於100，故放大器模組55之增益可小於100。在一些實施方式中，放大器模組55的增益實質上小於100，並可具有非常高的頻寬和低輸出阻抗，其中該頻寬可大於放大器模組52的頻寬，該輸出阻抗則可大於放大器模組55的輸出阻抗。放大器模組55可包括一互導放大器，而放大器電路50具有第一直流(DC)路徑57和第二高頻路徑58。
現請參閱圖3B－3D，放大器的各種組合可被用在放大器電路50的放大器模組52和55中，其中圖式中所示僅為特定例，其它組合仍屬本發明之範圍。在圖3B中，放大器模組52可包括放大器53。在圖3C中，放大器模組55可包括互導放大器。在圖3D中，放大器模組52可包括米勒補償放大器，且仍可有其它變化。
請往回參閱圖3C，放大器電路50包括放大器模組52，放大器模組52包括一第一放大器53，該第一放大器53具有與一第二放大器54的輸入相溝通的輸出，其輸入並被耦合至放大器模組55。放大器模組55包括一放大器62、一放大器66和一反饋電阻70，其中放大器62的一輸出被耦合至放大器66的一輸入，反饋電阻70被連接在放大器66的輸入與一輸出之間。一電容器56將放大器66的輸出電容性地耦合至放大器54的輸入。放大器53和54提供了一直流(DC)增益通道80，其中DC增益通道80的增益可利用其它放大器加以調節。此外，放大器62和66與電容56提供了一高頻增益通道84。
現請參閱圖3D，放大器模組52可包括放大器53和一具有電容性反饋CM 的米勒補償放大器85。一外加放大器86可被提供在米勒補償放大器85的輸出與放大器54的輸入之間，不過其它組合仍是可行的。
現請參照圖4A－4C，其中顯示放大器電路的增益和頻寬的示例性圖。圖3A中的放大器電路50具有其它較高增益的頻寬，增益的斜率被增為40dB/decade，從而使得增益較遲但較快下降，這是可被了解到的。其它增益級可將斜率進一步增加為60dB/decade，如圖4B所示。增益－頻寬響應的區域可具有20、40及60等dB/decade的斜率，其係視增益級及/或設置而定，如圖4C所示。
現請參閱圖5和6，其顯示具有補償功能和額外增益之其它放大器的電性示意圖。一或多個外加放大器可被提供在DC增益路徑80中，以提供額外的增益。在圖5中，一放大器電路90包括被連接在放大器電路90的輸入和放大器54之間的放大器53和101。在圖6中，一放大器電路100包括被連接在放大器52－2與54之間的一或多個外加放大器101－M，其中M是大於1的整數。外加放大器級可被加入DC通道中以提供所需之額外增益，這是可以被理解的。
本發明之放大器電路在高頻和低頻上有較佳的增益和定居時間(settling time)。放大器電路在低電壓操作時具有高增益，因為每一級現在可被配置為一非串接設置。
現請參閱圖7A和7B，放大器電路108包括一放大器110，該放大器110具有一輸入和一被耦合至放大器114之輸入的輸出。放大器110的輸入透過一電容116耦合至放大器118的一輸入。放大器118的一輸出被耦合至放大器120的一輸入。放大器120的一輸出透過一電容122被耦合至放大器114的輸入。
一反饋電阻124被連接至放大器120的輸入和輸出，且一反饋電阻126被連接至放大器118的輸入和輸出，且反饋電阻126可具有一高電阻值。舉例而言，反饋電阻126的電阻值可大於電阻124的電阻值。再者，反饋電阻126甚可具有非常高的電阻值，如接近無窮大。一負載電容128可被連接至放大器114的一輸出。在圖7B中，與相對高之反饋電阻126相關聯的寄生電容129會限制電路的頻寬。
在圖7C中，本發明之一放大器電路130被示出，其可包括一切換式電容以模擬高反饋電阻126，同時沒有與寄生電容相關聯的問題。放大器電路130包括一放大器110，該放大器110的一輸出被耦合至放大器114的一輸入。放大器110的一輸入亦為一電容116耦合至放大器118的一輸入，放大器118的一輸出被耦合至放大器120的輸入，放大器120的一輸出則透過電容122耦合至放大器114的輸入。
放大器118的輸入和輸出可與一切換式電容電路131相溝通，其中該切換式電容電路131包括第一和第二開關132、134。一電容136被連接在開關132和134與地等參考電位之間。在第一階段Φ1 期間，第一開關132被閉合，且第二開關134被打開，且電容136被充電。在第二階段Φ2 期間，第一開關132被打開，且第二開關134被閉合，這使得電容136得進行放電。該第一和第二階段可對應於切換輸入的第一和第二階段，且/或反之亦然。一反饋電阻器124被連接至放大器120的輸入和輸出，一負載電容146可被連接至放大器114的一輸出。在一些應用中，放大器130可接收一切換輸入，該切換輸入可以是電容性ADC、DAC、及濾波器等中所用的切換式電容性輸入。
現請參閱圖8和9，其顯示包括圖7C之一切換式電容電路148和放大器130的示例性電路。放大器電路130的一輸入電壓可以是一切換式電容輸入，其中切換式電容輸入可由濾波器、數位類比轉換器(DAC)、類比數位轉換器(ADC)及其它電路等產生，而其它種類的輸入和/或其它切換式電容電路亦可被使用。切換式電容電路148包括第一和第二開關152和154。一電容158被連接在開關152和154與地等參考電位之間。在一第一階段Φ1 期間，第一開關152被閉合，第二開關154被打開，且電容158被充電。在一第二階段Φ2 期間，第一開關152被打開，一第二開關154被閉合，且電容158經由放大器100放電。
現請參閱圖10，一放大器電路180與圖7C所示者相似，並更包括放大器182－1、182－2、...182－X，其中X是一大於零的整數。外加放大器182會使圖4所示的區域200中的增益－頻寬響應的斜率增加。
如上所述的任一放大器電路可被設置為一差動模式。現以圖11所示為例說明，圖7C的放大器可被設置為差動模式，而本案中所描述的其它放大器也可被配置為差動模式。本發明之一接收差動切換輸入的放大器202被示出，該放大器202包括一差動放大器110D，差動放大器110D的差動輸出被耦合至差動放大器114D的差動輸入。差動放大器110D的差動輸入還透過電容116－1和116－2被耦合至差動放大器118D的差動輸入，差動放大器118D的差動輸出被耦合至差動放大器120D的差動輸入，差動放大器120D的差動輸出則透過電容122－1和122－2耦合至差動放大器114D的差動輸入。
差動放大器118D的差動輸入和差動輸出與切換式電容電路131－1和131－2相溝通。負載電容(未示出)可被連接到差動放大器114D的差動輸出。
本案中所述放大器可以是放大器、運算放大器、運算互導放大器(OTA)、具有米勒補償的放大器和/或其它合適的放大器。OTA是互導類型的設備，輸入電壓根據互導gm控制一輸出電流。換言之，OTA是一壓控電流源(VCCS)，其與傳統放大器之壓控電壓源(VCVS)的角色不同。
OTA的互導參數係受一放大器偏置電流控制。根據該受控互導，輸出電流是施於輸入引腳間之電壓差的函數。OTA與傳統運算放大器之間有兩個關鍵差異。第一、因OTA為一電流源，故該裝置的輸出阻抗高，運算放大器的輸出阻抗在相較之下很低。第二、電路設計中可不利用負反饋的OTA，即不利用反饋來降低電路性能對設備參數的敏感性。
現請參閱圖12A－12G，本發明的各種示例性實施方式被示出。現請參閱圖12A，本發明可被實現為硬碟驅動裝置400中的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路。在一些實施方式中，HDD 400中的信號處理和/或控制電路402和/或其它電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算及/或對輸出至及/或接收自磁儲存媒體406的資料加以格式化。
HDD 400可經由一或多有線或無線通信鏈路408與電腦主機設備(未示出)、個人數位助理、行動電話、媒體或MP3播放器等行動式計算設備、和/或其它設備進行通信。HDD 400可被連接至隨機存取記憶體(RAM)等記憶體409、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體、唯讀記憶體(ROM)和/或其它合適的電子資料儲存裝置。
現請參閱圖12B，本發明可被實施於數位影音光碟(DVD)驅動裝置410中的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路中。DVD 410中的信號處理和/或控制電路412和/或其它電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、和/或對讀取自光儲存媒體416的資料和/或寫入至光儲存媒體416的資料加以格式化。在一些實施方式中，DVD 410中的信號處理和/或控制電路412和/或其它電路(未示出)還可執行編碼和/或解碼等其它功能和/或與DVD驅動裝置相關聯的任何其它信號處理功能。
DVD驅動裝置410可經由一或多有線或無線通信鏈路417與電腦、電視或其它裝置等輸出裝置(未示出)進行通信。DVD驅動裝置410可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置418進行通信。大容量資料儲存裝置418可包括硬碟驅動器(HDD)，且HDD可具有圖12A所示之配置。HDD可以是包括一或多個直徑小於約1.8英吋的微型HDD。DVD 410可被連接至RAM、ROM等記憶體419、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體和/或其它合適的電子資料儲存裝置。
現請參閱圖12C，本發明可被實現於高解析度電視(HDTV)420中的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路中。HDTV 420接收有線或無線格式的HDTV輸入信號，並為一顯示器426產生一HDTV輸出信號。在一些實施方式中，HDTV 420的信號處理和/或控制電路422和/或其它電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行其它任何可能需要類型的HDTV處理。
HDTV 420可與光和/或磁儲存裝置等以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置427進行通信。至少一HDD可具有圖12A所示的配置，且/或至少一DVD可具有圖12B所示的配置，其中HDD可以是包括一或多個直徑小於約1.8英吋之碟片的的微型HDD。HDTV 420可被連接至RAM及ROM等記憶體428、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體和/或其它合適的電子資料儲存裝置。HDTV 420還可支援經由WLAN網路介面429與WLAN進行連接。
現請參閱圖12D，本發明可作為或被實施於車輛430控制系統的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路、WLAN介面、車輛控制系統之大容量資料儲存裝置和/或電源供應器433中。在一些實施方式中，本發明實現了自溫度感測器、壓力感測器、旋轉感測器、氣流感測器和/或其它任何合適的感測器等一或多感測器接收輸入、並/或產生引擎操作參數、傳動操作參數和/或其它控制信號等輸出控制信號的動力系控制系統432。
本發明還可被實施於車輛430的其它控制系統440中。控制系統440可同樣自輸入感測器442接收信號並/或將控制信號輸出至一或多個輸出裝置444。在一些實施方式中，控制系統440可以是防鎖刹車系統(ABS)、導航系統、遠端資訊系統、車輛遠端資訊系統、車道偏離系統、自適應巡航控制系統、及立體音響、DVD、光碟等車輛娛樂系統等的一部分，不過仍有其它實施方式。
動力系控制系統432可與以非揮發性方式儲存資料的大型資料記憶裝置446進行通信，其中大容量資料儲存裝置446可包括硬碟驅動器HDD和/或DVD等光和/或磁儲存裝置。至少一HDD可具有圖12A所示的配置，且/或至少一DVD可具有圖12B所示的配置。HDD可以是包括一或多個直徑小於約1.8英吋之碟片的微型HDD。動力系控制系統432可被連接至RAM及ROM等記憶體447、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體和/或其它合適的電子資料儲存裝置。動力系控制系統432還可支援經由WLAN網路介面448與WLAN進行連接。此外，控制系統440還可包括大容量資料儲存裝置、記憶體和/或WLAN介面(都未示出)。
現請參閱圖12E，本發明可被實施於一可包括行動天線451之行動電話450中的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路中。在一些實施方式中，行動電話450包括麥克風456、揚聲器和/或音頻輸出孔等音頻輸出458、顯示器460和/或小鍵盤、點擊裝置、語音啟動(actuation)和/或其它輸入裝置等輸入裝置462。行動電話450中的信號處理和/或控制電路452和/或其它電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行其它行動電話功能。
行動電話450可與光和/或磁儲存裝置等以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置464進行通信，其中光和/或磁儲存裝置可以是硬碟驅動器HDD和/或DVD等。至少一HDD可具有圖12A所示的配置，且/或至少一DVD可具有圖12B所示的配置，其中HDD可以是包括一或多個直徑小於約1.8英吋之碟片的微型HDD。行動電話450可被連接至RAM與ROM等記憶體466、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體和/或其它合適的電子資料儲存裝置。行動電話450還可支援經由WLAN網路介面468與WLAN進行連接。
現請參閱圖12F，本發明可被實現於機上盒480的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路中。機上盒480從寬頻帶源等源處接收信號，並輸出適於電視機和/或監視器和/或其它視頻和/或音頻輸出裝置等顯示器488的標準和/或高清晰度音頻/視頻信號。機上盒480的信號處理和/或控制電路484和/或其它電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行任何其它的機上盒功能。
機上盒480可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置490進行通信，其中大容量資料儲存裝置490可包括硬碟驅動器HDD和/或DVD等光和/或磁儲存裝置。至少一HDD可具有圖12A所示的配置，且/或至少一DVD可具有圖12B所示的配置，其中HDD可以是包括一或多個直徑小於約1.8英吋之碟片的微型HDD。機上盒480可被連接至機上盒480可被連接至RAM、ROM等記憶體494、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體和/或其它合適的電子資料儲存裝置。機上盒480還可支援經由WLAN網路介面4126與WLAN進行連接。
現請參閱圖12G，本發明可被實施於媒體播放器500中的放大器、ADC、DAC、濾波器和其它電路中。在一些實施方式中，媒體播放器500包括顯示器507和/或小鍵盤、觸摸盤等用戶輸入508。在一些實施方式中，媒體播放器500可透過顯示器507和/或用戶輸入508而使用一圖形用戶介面(GUI)，其中圖形用戶介面通常採用功能表、下拉功能表、圖示的圖形、及指向和點擊(point－and－click)介面。媒體播放器500還包括揚聲器和/或音頻輸出插孔等音頻輸出509。媒體播放器500的信號處理和/或控制電路504和/或其它電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行任何其它媒體播放器功能。
媒體播放器500可與以非揮發性方式儲存壓縮音頻和/或視頻內容等資料的大容量資料儲存裝置510進行通信。在一些實施方式中，壓縮音頻文件包括與MP3格式或其它合適的壓縮音頻和/或視頻格式相容的文件。大容量資料儲存裝置可包括硬碟驅動器HDD和/或DVD等光和/或磁儲存裝置。至少一HDD可具有圖12A所示之配置，且/或至少一DVD可具有圖12B所示的配置，其中HDD可以是包括一或多個直徑小於約1.8英吋之碟片的微型HDD。媒體播放器500可被連接到RAM與ROM等記憶體514、快閃記憶體等低等待時間非揮發性記憶體和/或其它合適的電子資料儲存裝置。媒體播放器500還可支援經由WLAN網路介面516與WLAN進行連接，且其它實施方式亦存在。
現請參閱圖13，其所示為本發明之另一具有補償功能之放大器系統610的電性示意圖。該放大器系統610包括一第一放大器級614和一第二放大器級616。第一放大器級614的輸入與第一電容Cc 的一端通信，放大器級614的輸出則被連接至第二放大器級616的輸入。
一第一電晶體T1的一第一端子被連接到第一放大器級614的一輸出。電晶體T1的一第二端子被連接到第一電容Cc 的另一端和一電流源I2 。另一電流源I1 被連接到第一放大器級614的輸出，並可與第一電壓參考Vd d 通信。一寄生電容Cp 存在於第二放大器級616的輸入處，一偏壓Vb i a s 被輸入至電晶體T1的一控制端子。
放大器級614和616之一可以是反相放大器。電流源I1 和I2 可分別提供(source)和吸取(sink)實質上相同大小的電流。電晶體T1可以是CMOS電晶體或任何其他合適的電晶體。放大器的有效增益近似等於。與具有前饋增益之相當放大器相較，圖13所示放大器系統傾向於具有更高的帶寬和更低的雜訊。該電路被佈置為共閘極電流放大器配置。
現請參閱圖14，其所示為圖13之放大器的示例性增益和帶寬關係圖，由圖可知放大器系統610具有與上述放大器之增益/帶寬特性相似。
現請參閱圖15A和圖15B，其所示為其它具有補償功能之放大器系統650的電性示意圖。在圖15A中，放大器系統650包括一第一放大器級654和一第二放大器級656。第一放大器級654的一輸入與第一電容Cc 1 的一端通信，放大器級654的一輸出則被連接至第二放大器級656的輸入。
一電晶體T1的第二端子被連接至第一電容Cc 1 的另一端和一電阻器R。電晶體T1的一第一端子與一電流源I2 和一電容Cc 2 的一端通信，電容Cc 2 的另一端則與第一放大器級654的輸出和第二放大器級656的輸入通信。另一電流源I1 被連接至第一放大器級654的輸出。一寄生電容Cp 存在於第二放大器級656的輸入端處。
放大器系統650可吸收電流源I1 和I2 提供之電流不相等時的問題。電晶體T1的第一端子被連接至電流源I2 ，並被電容式耦合至第一放大器級654的輸出和第二放大器級656的輸入。第一電壓參考Vd d 和一第二電壓參考V可以是實質上上相同的電壓參考或不同的電壓參考。在高頻處，本放大器系統的增益與圖13之放大器系統者相似。
在圖15B中，所示者為一不同之合適設置，其中電阻R和電流源I2 的相對位置與圖15A所示者相反；換言之，電阻R的一端與一電壓參考V通信，其一相反端與電晶體T1的第一端子和電容Cc 2 通信，電流源I2 則與電晶體T1的第二端子和電容Cc 1 的另一端通信。
本文所述之放大器可為放大器、運算放大器、運算互導放大器(OTA)、具有密勒補償功能的放大器和/或其它合適的放大器。
閱讀過以上說明後，本領域技術人員可知本發明之教示內容得以各種形式實現之。因此，雖然本發明已以特定實施例描述如上，但本發明的實際範圍不應如此受限，因為本領域技術人員在研究過附圖、說明書和所附權利要求書後能輕易做出修改。
本申請案主張2006年7月31日提交之美國臨時申請案No.60/820,878和2006年5月10日提交之美國臨時申請案No.60/799,282的優先權，並且是2005年11月2日提交之美國專利申請案No.11/264,921的連續案，上述申請案之內容全數併入本案中以供參閱。
10．．．放大器電路
14．．．第一放大器
16．．．第二放大器
18．．．米勒電容
50．．．放大器電路
52．．．第一放大器模組
55．．．放大器模組
56、76．．．電容器
57．．．第一直流路徑
58．．．第二高頻路徑
53．．．放大器
54．．．第二放大器
62．．．放大器
66．．．放大器
70．．．反饋電阻
80．．．直流增益通道
84．．．高頻增益通道
85．．．米勒補償放大器
86．．．外加放大器
90．．．放大器電路
101．．．放大器
100．．．放大器電路
101－M．．．外加放大器
108．．．放大器電路
110．．．放大器
114．．．放大器
116．．．電容
118．．．放大器
120．．．放大器
122．．．電容
124．．．反饋電阻
126．．．反饋電阻
128．．．負載電容
129．．．寄生電容
130．．．放大器電路
131．．．切換式電容電路
132．．．第一開關
134．．．第二開關
136．．．電容
148．．．切換式電容電路
152．．．第一開關
154．．．第二開關
180．．．放大器電路
158．．．電容
182－1．．．放大器
182－X．．．放大器
200．．．區域
202．．．放大器
110D．．．差動放大器
114D．．．差動放大器
116－1．．．電容
116－2．．．電容
118D．．．差動放大器
120D．．．差動放大器
122－1．．．電容
122－2．．．電容
131－1．．．切換式電容電路
131－2．．．切換式電容電路
400．．．硬碟驅動裝置
402．．．信號處理和/或控制電路
406．．．磁儲存媒體
408、417．．．通信鏈路
409．．．記憶體
410．．．數位影音光碟驅動裝置
416．．．光儲存媒體
412．．．信號處理和/或控制電路
419．．．記憶體
418．．．大容量資料儲存裝置
420．．．高解析度電視
422．．．信號處理和/或控制電路
427．．．大容量資料儲存裝置
426．．．顯示器
428．．．記憶體
430．．．車輛
429．．．WLAN網路介面
432．．．動力系控制系統
433．．．電源供應器
442．．．感測器
440．．．控制系統
444．．．輸出裝置
447．．．記憶體
446．．．大容量資料儲存裝置
450．．．行動電話
448．．．WLAN網路介面
456．．．麥克風
451．．．行動天線
460．．．顯示器
458．．．音頻輸出
462．．．輸入裝置
452．．．信號處理和/或控制電路
466．．．記憶體
464．．．大容量資料儲存裝置
468．．．WLAN網路介面
480．．．機上盒
488．．．顯示器
484．．．信號處理和/或控制電路
494．．．記憶體
490．．．大容量資料儲存裝置
500．．．媒體播放器
496．．．WLAN網路介面
507．．．顯示器
504．．．信號處理和/或控制電路
508．．．用戶輸入
509．．．音頻輸出
510．．．大容量資料儲存裝置
514．．．記憶體
516．．．WLAN網路介面
610．．．放大器系統
614．．．第一放大器級
616．．．第二放大器級
650．．．放大器系統
654．．．第一放大器級
656．．．第二放大器級
本發明可從具體實施方式和附圖而被更加充分理解，其中：圖1是習用之具有米勒補償功能之放大器的電性示意圖；圖2是圖1所示放大器之增益和頻寬的示意圖；圖3A是本發明之一具有補償功能之示例性放大器的電性示意圖；圖3B是本發明之一具有補償功能之示例性放大器的電性示意圖；圖3C是本發明之一具有補償功能之示例性放大器的電性示意圖；圖3D是本發明之具有補償功能之示例性放大器的電性示意圖；圖4A－4C是放大器之示例性增益和頻寬的示意圖；圖5和6是本發明之具有補償和外加增益級之放大器的電性示意圖；圖7A是本發明之示例性放大器的電性示意圖；圖7B是圖7A之具有寄生電容之放大器的電性示意圖；圖7C是本發明之具有一切換式電容電路之放大器的電性示意圖；圖8是一包括圖7C之切換式電容電路和放大器之示例性切換輸入的功能方塊圖；圖9是一示例性切換式電容電路的功能方塊圖和電性示意圖；圖10是加以外加放大器級之圖7C所示放大器的電性示意圖；圖11是圖7C之放大器加以差動設置的電性示意圖；圖12A是一硬碟驅動器的功能方塊圖；圖12B是一數位影音光碟(DVD)的功能方塊圖；圖12C是一高解晰度電視的功能方塊圖；圖12D是一車輛控制系統的功能方塊圖；圖12E是一行動電話的功能方塊圖；圖12F是一機上盒的功能方塊圖；圖12G是一媒體播放器的功能方塊圖。
圖13是另一具有補償功能之放大器的電性示意圖；圖14是圖13之放大器的示例性增益和帶寬關係圖；以及圖15A和15B是其它具有補償功能之放大器的電性示意圖。
610．．．放大器系統
614．．．第一放大器級
616．．．第二放大器級

Claims (8)

  1. 一種放大器系統，包括：一第一放大器，具有一輸入和一輸出；一第二放大器，具有一與該第一放大器之該輸出通信的輸入；一第一電容，具有一與該第一放大器之該輸入通信的端部；一第一電晶體，具有一控制端子、一與該第一放大器之該輸出通信的第一端子和一與該第一電容之另一端通信的第二端子；以及一第二電容，具有一與該第二放大器之該輸入通信的端部，其中，該第一端子與該第二電容之另一端通信。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，更包括：一第一電流源，與該第一電晶體的該第二端子通信。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，更包括：一第二電流源，與該第一電晶體的該第一端子通信。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，更包括：一第一電流源，與該第一電晶體的該第二端子通信；以及一第二電流源，與該第一電晶體的該第一端子通信。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，其中該第一和第二放大器包括運算互導放大器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，其中該第一和第二放大器包括運算放大器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，更包括：一第一電阻，具有一與該第一電容之該第一端子通信的端部，並有一與一電壓參考通信的另一端部；以及一第一電流源，與該第一電晶體的該第二端子通信。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之放大器系統，更包括：一第一電流源，與該第一電容的該第一端子通信，並與一電壓參考通信；以及一第一電阻，與該第一電晶體的該第二端子通信。
TW095140239A 2005-11-02 2006-10-31 具有補償功能之放大器 TWI426704B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/264,921 US7202733B1 (en) 2005-11-02 2005-11-02 Transconductance amplifiers with compensation
US79928206P 2006-05-10 2006-05-10
US82087806P 2006-07-31 2006-07-31
US11/503,436 US7459972B2 (en) 2005-11-02 2006-08-11 Amplifiers with compensation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200729699A TW200729699A (en) 2007-08-01
TWI426704B true TWI426704B (zh) 2014-02-11

Family

ID=37593827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW095140239A TWI426704B (zh) 2005-11-02 2006-10-31 具有補償功能之放大器

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7459972B2 (zh)
EP (1) EP1783894B1 (zh)
JP (1) JP5010239B2 (zh)
SG (1) SG131904A1 (zh)
TW (1) TWI426704B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7551024B2 (en) * 2001-03-13 2009-06-23 Marvell World Trade Ltd. Nested transimpedance amplifier
US7558014B1 (en) 2004-06-24 2009-07-07 Marvell International Ltd. Programmable high pass amplifier for perpendicular recording systems
JP5407264B2 (ja) * 2008-10-09 2014-02-05 ソニー株式会社 固体撮像素子およびカメラシステム
US8385016B1 (en) * 2009-11-04 2013-02-26 Marvell International, Inc. Asymmetric correction circuit
EP3145216B1 (en) * 2015-09-17 2018-11-14 Nxp B.V. Amplifier system
JP2017079397A (ja) * 2015-10-20 2017-04-27 株式会社東芝 増幅回路
US9667351B2 (en) 2015-10-30 2017-05-30 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Simultaneous bandwidth extension at high gain and peaking reduction at minimum gain for wideband, variable gain, linear optical receivers
US10469037B2 (en) 2017-04-19 2019-11-05 Mediatek Inc. Multi-stage amplifier circuit with zero and pole inserted by compensation circuits
US10224887B2 (en) 2017-08-04 2019-03-05 Analog Devices, Inc. Variable gain-bandwidth transimpedance amplifier
CN109428563B (zh) * 2017-08-25 2022-11-22 瑞昱半导体股份有限公司 阻抗校正装置及其方法
TWI641213B (zh) 2017-09-05 2018-11-11 瑞昱半導體股份有限公司 放大器與其重置方法
CN109474241B (zh) * 2017-09-08 2022-09-27 瑞昱半导体股份有限公司 放大器与其重置方法
CN111478671B (zh) * 2020-04-13 2023-04-14 电子科技大学 一种应用于Sub-GHz频段的新型低噪声放大器
EP3945672A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-02 NXP USA, Inc. Error amplifier circuits for dc-dc converters, dc-dc converters and controllers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485121A (en) * 1993-06-21 1996-01-16 U.S. Philips Corporation Amplifier arrangement with multipath miller zero cancellation
US5834976A (en) * 1995-11-30 1998-11-10 Sgs-Thomson Microelectronics, S.R.L. Frequency self-compensated operational amplifier
TW431066B (en) * 1998-12-08 2001-04-21 Nat Semiconductor Corp Amplifier with dynamic compensation and method
US6400301B1 (en) * 2000-09-07 2002-06-04 Texas Instruments Incorporated amplifying signals in switched capacitor environments
TW200618460A (en) * 2004-11-25 2006-06-01 Himax Tech Inc Operational amplifier with frequency compensation circuit

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3079568A (en) 1959-02-09 1963-02-26 Acf Ind Inc Broad band amplifier
US3605031A (en) 1969-09-04 1971-09-14 Blonder Tongue Lab Wide-band low-distortion alternating current amplifier
US4185249A (en) * 1978-08-23 1980-01-22 Hewlett-Packard Company Bipolar signal to current converter
US4405899A (en) 1979-03-01 1983-09-20 Motorola, Inc. High pass filter and method of making same
NL8002666A (nl) * 1980-05-09 1981-12-01 Philips Nv Operationele versterker.
NL8204024A (nl) * 1982-10-19 1984-05-16 Philips Nv Operationele versterker.
US4559502A (en) * 1984-04-19 1985-12-17 Signetics Corporation Multi-stage amplifier with capacitive nesting for frequency compensation
JPH0767052B2 (ja) * 1985-10-24 1995-07-19 日本電気株式会社 位相補償回路
US5121075A (en) 1991-03-04 1992-06-09 Hewlett-Packard Co. Precision programmable attenuator
AUPN204295A0 (en) * 1995-03-29 1995-04-27 Hildebrandt, William James Amplifying circuit
US6002299A (en) 1997-06-10 1999-12-14 Cirrus Logic, Inc. High-order multipath operational amplifier with dynamic offset reduction, controlled saturation current limiting, and current feedback for enhanced conditional stability
DE69727934D1 (de) * 1997-10-31 2004-04-08 St Microelectronics Srl Integrierter parallele Verbindungen erlaubender Leistungsverstärker
US6208206B1 (en) 1999-02-11 2001-03-27 The Hong Kong University Of Science And Technology Frequency compensation techniques for low-power multistage amplifiers
JP2000261265A (ja) * 1999-03-10 2000-09-22 Toshiba Microelectronics Corp 帰還型可変利得増幅回路
US6340916B1 (en) * 2000-09-21 2002-01-22 Telecommunications Laboratories, Chunghwa Telecom Co., Ltd. Ransimpedance amplifier circuit
US6407640B1 (en) * 2000-09-22 2002-06-18 Qualcomm, Incorporated Two-stage LNA with good linearity
US6624704B1 (en) * 2001-10-25 2003-09-23 National Semiconductor Corporation High speed high current gain operational amplifier
US6882226B2 (en) * 2002-05-16 2005-04-19 Integrant Technologies Inc. Broadband variable gain amplifier with high linearity and variable gain characteristic
US6842068B2 (en) 2003-02-27 2005-01-11 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Power management method and structure
US6930544B2 (en) 2003-03-07 2005-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Filter
US7002409B1 (en) * 2004-02-11 2006-02-21 Marvell International Ltd. Compensation circuit for amplifiers having multiple stages
US7324035B2 (en) * 2004-05-13 2008-01-29 University Of Florida Research Foundation, Inc. Amplifier with pulse coded output and remote signal reconstruction from the pulse output
US7202746B1 (en) * 2004-12-14 2007-04-10 Cirrus Logic, Inc. Multiple-stage operational amplifier and methods and systems utilizing the same
US7202733B1 (en) * 2005-11-02 2007-04-10 Marvell International Ltd. Transconductance amplifiers with compensation
US7161420B1 (en) * 2005-11-02 2007-01-09 Marvell World Trade Ltd. Amplifiers with compensation
US7199656B1 (en) * 2005-11-02 2007-04-03 Marvell World Trade International Amplifiers with compensation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485121A (en) * 1993-06-21 1996-01-16 U.S. Philips Corporation Amplifier arrangement with multipath miller zero cancellation
US5834976A (en) * 1995-11-30 1998-11-10 Sgs-Thomson Microelectronics, S.R.L. Frequency self-compensated operational amplifier
US5990748A (en) * 1995-11-30 1999-11-23 Sgs Thomson Microelectronics, S.R.L. Frequency self-compensated operational amplifier
TW431066B (en) * 1998-12-08 2001-04-21 Nat Semiconductor Corp Amplifier with dynamic compensation and method
US6400301B1 (en) * 2000-09-07 2002-06-04 Texas Instruments Incorporated amplifying signals in switched capacitor environments
TW200618460A (en) * 2004-11-25 2006-06-01 Himax Tech Inc Operational amplifier with frequency compensation circuit

Also Published As

Publication number Publication date
EP1783894B1 (en) 2019-03-20
US7459972B2 (en) 2008-12-02
US20090140803A1 (en) 2009-06-04
TW200729699A (en) 2007-08-01
US7737777B2 (en) 2010-06-15
SG131904A1 (en) 2007-05-28
JP2007129720A (ja) 2007-05-24
JP5010239B2 (ja) 2012-08-29
US20070109057A1 (en) 2007-05-17
EP1783894A3 (en) 2008-07-02
EP1783894A2 (en) 2007-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI426704B (zh) 具有補償功能之放大器
CN1968008B (zh) 具有补偿的放大器
TWI416864B (zh) 崁套式互阻抗放大器
TWI433452B (zh) 崁套式互阻抗放大器
EP1783899B1 (en) High-bandwidth high-gain amplifier
EP1783898B1 (en) High-bandwidth high-gain amplifier
US7696820B1 (en) Increasing amplifier bandwidth by positive capacitive feedback
US7323930B2 (en) Amplifiers with compensation
US7843247B1 (en) Method and apparatus for controlled voltage level shifting
CN101005270B (zh) 嵌套互阻抗放大器
US7525347B1 (en) Differential peak detector
TWI387199B (zh) 具有補償功能之放大器
US7199656B1 (en) Amplifiers with compensation
US7289381B1 (en) Programmable boosting and charge neutralization

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees