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1、第42卷第4期武汉大学学报(工学版)Vol.42No.42009年8月EngineeringJournalofWuhanUniversityAug.2009文章编号:167128844(2009)0420521204一种差分输入限幅放大电路的设计李海松,刘佑宝(西安微电子技术研究所,陕西西安710054)摘要:设计了一种差分输入限幅放大电路,详细分析了电路的结构.根据此差分输入限幅放大电路的结构,结合输入信号的特点,将其工作状态分为4种情况,并通过公式推导证明了它们的工作原理.运用Cadence的仿真工具对电路进
2、行了逻辑仿真验证,仿真结果和理论推导结果一致.最后,提出了绘制此差分输入限幅放大电路版图时的注意事项,且将其应用于某总线驱动器的接收器电路中,并投片成功.关键词:限幅放大电路;总线驱动器;接收器中图分类号:TN4文献标志码:AAfullydifferentiallimitingamplifiercircuit12LIHaisong,LIUYoubao(Xi’anMicroelectronicsTechnologyInstitute,Xi’an710054,China)Abstract:Limitingamplif
3、iercircuitiswidelyusedincommunicationsystemandresearchedbymanypeopleinIC’sfield.Afullydifferentiallimitingamplifiercircuitisdesigned;anditsstructureiscompletelyana2lyzed.Accordingtothestructureandtheinputsignals,theworkingtheoryofitsfourstatesisprovedde2taile
4、dlybyformulas.TheschematicofthecircuitissimulatedinCadence;andthesimulationresultsareinaccordancewiththetheoreticalresults.Finally,somepointsforattentionareprovidedwhendrawingthecircuit'slayout.Thecircuitissuccessfullyappliedtothereceivercircuitofabusdriver.K
5、eywords:limitingamplifiercircuit;busdriver;receiver差分输入限幅放大电路广泛应用于卫星通[1]1电路结构信、雷达系统、光纤通信等系统中,限幅放大器具有以下几个作用:①可以作为接收器的主要放此差分输入限幅放大电路包括两个限幅电路、大器;②可以结合无源滤波器用于时钟恢复电路,两个电阻分压网络、两个电流镜阵列和一个双端输限制从数据输入端检测到的时钟信号的幅值;入单端输出的运算放大器.电路的结构框图如图1[4]③可以用于输入输出缓冲器中,对数据和时钟信所示,具体的电路实现
6、如图2所示.[2]号进行整形.2工作原理限幅放大器的种类多种多样,从工艺上可以分[3]为CMOS结构、BICMOS结构和SIGE结构等;对于应用在光纤通信、卫星通信等系统中的差从性能上又可分为高增益、低功耗和高速限幅放大分输入限幅放大电路,由于很多系统的接口电路都器等.是通过隔离变压器实现的,所以差分输入限幅放大本文提出一种差分输入限幅放大电路结构,它电路的输入电压信号一般具有如图3所示的特征.具有以下特点:在线性输入范围内线性度好;当输入即其输入电压VP和VP为差分信号,它们的电压波12电压绝对值大于某个电压值
7、时,限幅效果较好;且环形都以0V电压为中心正负摆动.路具有良好稳定性.此差分输入限幅放大电路的工作状态大致可以收稿日期:2008212217作者简介:李海松(19832),男,博士研究生,主要研究方向为专用集成电路.E2mail:holibible@126.com.522武汉大学学报(工学版)第42卷图3差分输入限幅放大电路的输入信号特征示意图分为两种:一是线性工作区,此时输入电压的绝对值图1差分输入限幅放大电路的结构框图小于某一个电压值,差分输入限幅放大电路的输出电压与输入电压成线性关系;二是限幅工作区,此时输
8、入电压的绝对值大于某一个电压值,差分输入限幅放大电路的输出电压基本不变.结合输入电压VP和VP的正负号,又可以将线性工作区和限幅工12作区各分为两种情况.差分输入限幅放大电路的4种工作状态划分如表1所示,表中:Vout表示差分输入限幅放大电路的输出电压;Vref表示差分输入限幅放大电路的参考电压;Vth表示划分工作状态a和b时,线性区与限幅区划分的临界电压值;Vtl表示划
