本實(shí)用新型涉及放大電路，尤其涉及一種高速放大電路。

背景技術(shù)：

跨導(dǎo)：指一個(gè)電路單元的輸出電流與該單元的輸入電壓的比值，這個(gè)電路單元通常指放大器。

現(xiàn)有技術(shù)中，大多放大電路采用共源架構(gòu)，放大電路的電壓增益等于跨導(dǎo)乘以負(fù)載電阻即，輸出3dB帶寬增益BW=1/RC，R是負(fù)載電阻，C是輸出負(fù)載。為了增大增益，由于增加電阻會(huì)降低帶寬，在不增加電阻的情況下，通常設(shè)計(jì)成在放大電路中的輸出級(jí)具有增加的電流以提高輸出級(jí)的跨導(dǎo)g_m，然而，這會(huì)導(dǎo)致功耗增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)需增加電流的高速放大電路。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種高速放大電路，包括第一晶體管、第二晶體管、電感、至少一個(gè)電阻和輸出負(fù)載，所述第一晶體管的柵極通過(guò)電感與第二晶體管的柵極連接，所述電感的一端與待放大信號(hào)的輸入端連接，所述電阻的一端與待放大信號(hào)的輸入端連接，所述電阻的另一端作為放大信號(hào)的輸出端，所述電阻的另一端還分別與輸出負(fù)載的一端、第一晶體管的漏極和第二晶體管的漏極連接，所述輸出負(fù)載的另一端接電源地，所述第一晶體管的源極接電源電壓，所述第二晶體管的源極接電源地。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸出負(fù)載是電容。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一晶體管是PMOS晶體管。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二晶體管是NMOS晶體管。

本實(shí)用新型的有益效果是：

一種高速放大電路，采用電感去諧振掉部分電容，在無(wú)需增加輸出電流的情況下，實(shí)現(xiàn)更高的帶寬增加，增益更大，功耗低。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一中放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)二中放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)三中放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本實(shí)用新型高速放大電路的具體實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本實(shí)用新型高速放大電路的具體實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖6是現(xiàn)有技術(shù)二、現(xiàn)有技術(shù)三和本實(shí)用新型具體實(shí)施例一的頻率響應(yīng)曲線圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

現(xiàn)有技術(shù)一：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一中一種放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，一種放大電路，包括電阻R1、NMOS晶體管M1和輸出電容C1，所述電阻R的一端與電源電壓連接、電阻R的另一端與所述NMOS晶體管M1的漏極連接，所述NMOS晶體管M1的柵極與整體放大電路的輸入端連接，接收待放大的輸入信號(hào)，所述NMOS晶體管M1的源極接電源地，電阻R1與NMOS晶體管M1的漏極的連接節(jié)點(diǎn)作為放大信號(hào)的輸出端，輸出放大信號(hào)，電阻R1與NMOS晶體管M1的漏極的連接節(jié)點(diǎn)與輸出電容C1的一端連接，輸出電容C1的另一端接地。實(shí)施例一的放大電路，輸出增益是，其中g(shù)_mn是NMOS晶體管M1的跨導(dǎo)、R是電阻R1的電阻值，輸出3dB帶寬為，其中C是輸出電容C1的電容值。為了增大增益，由于增加電阻會(huì)降低帶寬，在不增加電阻的情況下，只能增大NMOS晶體管M1的跨導(dǎo)g_m（跨導(dǎo)是輸出電流與輸入電壓的比值），而要增大g_m，則需要增加NMOS晶體管M1的輸出電流。

現(xiàn)有技術(shù)二：

圖2是現(xiàn)有技術(shù)二中一種放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，一種放大電路，包括NMOS晶體管M1、PMOS晶體管M2、電阻R1和輸出電容C1，所述NMOS晶體管M1的柵極與PMOS晶體管M2的柵極連接，NMOS晶體管M1的柵極與PMOS晶體管M2的柵極的連接節(jié)點(diǎn)與電阻R1的一端連接，作為待放大信號(hào)的輸入端，NMOS晶體管M1的漏極與PMOS晶體管M2的漏極連接，NMOS晶體管M1的漏極與PMOS晶體管M2的漏極與電阻R1的另一端連接，NMOS晶體管M1的漏極、PMOS晶體管M2的漏極與R1的另一端連接的連接節(jié)點(diǎn)作為放大信號(hào)的輸出端，R1的另一端與輸出電容C1的一端連接，輸出電容C1的另一端接地。與現(xiàn)有技術(shù)一相比，現(xiàn)有技術(shù)二實(shí)施例的提供的有效跨導(dǎo)從g_mn變成g_mn+g_mp，因?yàn)镻MOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的柵極和漏極都分別連接，跨導(dǎo)電流疊加，所以有效跨導(dǎo)變成g_mn+g_mp，其中g(shù)_mp是PMOS晶體管M2的跨導(dǎo)，通常的設(shè)計(jì)選擇下，g_mp約為g_mn的1/2，所以，有效跨導(dǎo)增加1.5倍。

現(xiàn)有技術(shù)三：

圖3是現(xiàn)有技術(shù)三中一種放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，結(jié)合圖2，現(xiàn)有技術(shù)三是在現(xiàn)有技術(shù)二的基礎(chǔ)上在待放大信號(hào)的輸入端增加一個(gè)電感L1，在輸入端增加電感L1諧振掉放大電路中部分電容，實(shí)現(xiàn)帶寬增加，電壓增益的具體公式是：

（1）

其中，R_f是電阻R1電阻值，L_g是L1的電感值，C_gsp、C_gsn分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的輸入電容，C_dsp、C_dsn分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的輸出電容，r_op、r_on分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的輸出阻抗，g_mp、g_mn分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的跨導(dǎo)。

本實(shí)用新型具體實(shí)施例一：

圖4是本實(shí)用新型一種高速放大電路的具體實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，結(jié)合圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例是在現(xiàn)有技術(shù)三的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步改進(jìn)，改變圖3電路中電感L1的位置，將電感L1接在待放大信號(hào)輸入端和NMOS晶體管M1的柵極之間。本實(shí)施例一種高速放大電路的電壓增益的具體公式是：

（2）

其中，R_f是電阻R1電阻值，L_g是L1的電感值，C_gsp、C_gsn分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的輸入電容，C_dsp、C_dsn分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的輸出電容，r_op、r_on分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的輸出阻抗，g_mp、g_mn分別是PMOS晶體管M2和NMOS晶體管M1的跨導(dǎo)。與現(xiàn)有技術(shù)三相比，本實(shí)用新型的放大電路增益明顯增大。

本實(shí)用新型具體實(shí)施例二：

圖5是本實(shí)用新型一種高速放大電路的具體實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示，結(jié)合圖4，實(shí)施例二的高速放大電路與實(shí)施例一的高速放大電路的區(qū)別在于，改變圖4電路中電感L1的位置，將電感L1接在待放大信號(hào)輸入端和PMOS晶體管M2的柵極之間。同樣具有增大增益的有益效果。

圖6是現(xiàn)有技術(shù)二、現(xiàn)有技術(shù)三和本實(shí)用新型具體實(shí)施例一的頻率響應(yīng)曲線圖，如圖6所示，圖中1表示現(xiàn)有技術(shù)二的頻率響應(yīng)曲線、圖中2表示現(xiàn)有技術(shù)三的頻率響應(yīng)曲線、圖中3表示本實(shí)用新型具體實(shí)施例一的頻率響應(yīng)曲線。由圖中可以看出，在待放大信號(hào)輸入端增加電感，帶寬明顯增加，而本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)三相比，本實(shí)用新型的高速放大電路的頻率諧振點(diǎn)由原來(lái)轉(zhuǎn)移到，即諧振點(diǎn)在更高的頻率，更大增加帶寬，有助于整體的頻率響應(yīng)曲線的提升。

一種高速放大電路，采用電感去諧振掉部分電容，在無(wú)需增加輸出電流的情況下，實(shí)現(xiàn)更高的帶寬增加，增益更大，功耗低。

以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。