一种应用于50GPON的跨阻放大器电路的制作方法

技术特征：
1.一种应用于50gpon的跨阻放大器电路，其特征在于，跨阻放大器包括核心放大器core_amp、突发开关电容耦合模块burst cap、单端转差分可变增益放大器s2d_vga、输出驱动器drv、第一自动增益控制模块agc1、第二自动增益控制模块agc2、差模失调消除模块doc、差分放大器amp、直流电压工作点模块dummy、电阻r_dummy、可变电阻rf；其中，核心放大器core_amp用于将输入电流信号转化为单端的电压信号，核心放大器core_amp的输入端输入电流信号，并且与可变电阻rf的一端相连接，核心放大器core_amp的输出端与可变电阻rf的另一端相连接；直流电压工作点模块dummy用于产生与核心放大器core_amp相同的直流电压工作点，其输入端与电阻r_dummy的一端相连接，电阻r_dummy的另一端与直流电压工作点模块dummy的输出端相连接；第一自动增益控制模块agc1的两个输入端分别与核心放大器core_amp的输出端、直流电压工作点模块dummy的输出端相连接，第一自动增益控制模块agc1的输出端与可变电阻rf的可变端相连接；核心放大器core_amp的输出端与突发开关电容耦合模块burst cap输入端相连接，突发开关电容耦合模块burst cap的两个输出端分别与单端转差分可变增益放大器s2d_vga的两个输入端相连接，单端转差分可变增益放大器s2d_vga的两个输出端与差分放大器amp的两个输入端相连接，差分放大器amp的两个输出端与输出驱动器drv的两个输入端相连接，输出驱动器drv的两个输出端分别输出电压信号v
outp
、v
outn
；第二自动增益控制模块agc2的两个输入端分别与差分放大器amp的两个输出端相连接，第二自动增益控制模块agc2的输出端与单端转差分可变增益放大器s2d_vga的电源正极端相连接；差模失调消除模块doc的两个输入端分别与差分放大器amp的两个输出端相连接，差模失调消除模块doc的输出端与单端转差分可变增益放大器s2d_vga的电源负极端相连接。2.根据权利要求1所述的一种应用于50gpon的跨阻放大器电路，其特征在于，第一自动增益控制模块agc1包括第一电阻r1、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2、开关tg1、第一mos管m1、第二mos管m2、第三mos管m3、第四mos管m4、第五mos管m5、第六mos管m6、第一晶体三极管q1、第二晶体三极管q2、第三晶体三极管q3、第四晶体三极管q4、第一电流源i1、第二电流源i2；其中，第一mos管m1、第二mos管m2、第三mos管m3、第四mos管m4、第五mos管m5、第六mos管m6均为pmos管，第一晶体三极管q1、第二晶体三极管q2、第三晶体三极管q3、第四晶体三极管q4均为npn型晶体三极管；其中，开关tg1由并联的pmos管、第二电阻r2、npmos管并联构成，npmos管的栅极输入控制信号rst，pmos管的栅极输入控制信号rstb，控制信号rstb为控制信号rst为经过反相器所输出的信号，npmos管的源极、pmos管的源极、第二电阻r2的一端相连接，npmos管的漏极、pmos管的漏极、第二电阻r2的另一端相连接；第一自动增益控制模块agc1中各电阻、mos管、晶体三极管、电流源的连接关系如下：第一电阻r1的一端与核心放大器core_amp的输出端相连接，输入core_out信号，另一端与开关tg1的pmos管的源极相连接，第一电容c1的一端与开关tg1的nmos管的漏极、第三mos管m3的栅极相连接，第一电容c1的另一端接地；第三mos管m3的漏极接地，其源极与第四
电阻r4的一端相连接，第四电阻r4的另一端与第一mos管m1的漏极、第一晶体三极管q1的基极相连接，第一mos管m1的栅极输入电压vbp，第一mos管m1的源极、第二mos管m2的源极、第三晶体三极管q3的基极和集电极、第五mos管m5的源极、第六mos管m6的源极、第二电流源i2的正极相连接；第三电阻r3的一端与直流电压工作点模块dummy的输出端相连接，输入dummy_out信号，另一端与第四mos管m4的栅极、第二电容c2的一端相连接，第二电容c2的另一端接地，第四mos管m4的漏极接地，其源极与第二mos管m2的漏极、第二晶体三极管q2的基极相连接，第一电流源i1的负极接地，正极与第五电阻r5、第六电阻r6的一端相连接，第五电阻r5的另一端与第一晶体三极管q1的发射极相连接，第一晶体三极管q1的集电极与第三晶体三极管q3的发射极相连接，第六电阻r6的另一端与第二晶体三极管q2的发射极相连接，第二晶体三极管q2的集电极与第五mos管m5的漏极和栅极相连接，第五mos管m5的栅极与第六mos管m6的栅极相连接，第六mos管m6的漏极、第二电流源i2的负极、第七电阻r7的一端相连接，第二电流源i2的负极作为第一自动增益控制模块agc1的输出端，输出电压信号vgf，第七电阻r7的另一端与第四晶体三极管q4的集电极、基极相连接，第四晶体三极管q4的发射极接地。3.根据权利要求1所述的一种应用于50gpon的跨阻放大器电路，其特征在于，突发开关电容耦合模块burst cap包括第三电容c3、第四电容c4、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、开关tg2、开关tg3；其中，开关tg2、开关tg3均由一个npmos管、一个pmos管并联构成，npmos管的源极与pmos管的源极相连接，npmos管的漏极与pmos管的漏极相连接，npmos管的栅极输入控制信号rst，pmos管的栅极输入控制信号rstb，控制信号rstb为控制信号rst为经过反相器所输出的信号；控制信号rst经过反相器后分别控制开关tg2、开关tg3，若有突发的共模电平变化，则开关tg2、开关tg3在控制信号rst作用下开启；突发开关电容耦合模块burst cap中各电阻、电容、开关的连接关系如下：第三电容c3的一端输入电压vip，另一端与第八电阻r8、第九电阻r9的一端相连接，且作为突发开关电容耦合模块burst cap的输出端输出电压信号vop，第四电容c4的一端接地，另一端与第十电阻r10、第十一电阻r11的一端相连接，且作为突发开关电容耦合模块burst cap的输出端输出电压信号von；第九电阻r9的另一端与开关tg2的npmos管的源极相连接，第十一电阻r11的另一端与开关tg3的npmos管的源极相连接，第八电阻r8、第十电阻r10的另一端，以及开关tg2、开关tg3的npmos管的漏极相连接，并输入静态电压vcm。4.根据权利要求1所述的一种应用于50gpon的跨阻放大器电路，其特征在于，第二自动增益控制模块agc2包括第十二电阻r12、第十三电阻r13、十四电阻r14、第十五电阻r15、十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第五晶体三极管q5、第六晶体三极管q6、第七晶体三极管q7、第八晶体三极管q8、第九晶体三极管q9、第十晶体三极管q10、第十一晶体三极管q11、第十二晶体三极管q12、第七mos管m7、第八mos管m8、第九mos管m9、第十mos管m10、开关tg4、差分放大器op1；其中，第七mos管m7、第八mos管m8、第九mos管m9、第十mos管m10均为pmos管，第五晶体三极管q5、第六晶体三极管q6、第七晶体三极管q7、第八晶体三极管q8、第九晶体三极管q9、第十晶体三极管q10、第十一晶体三极管q11、第十二晶体三极管q12均为npn型晶体三极管；
其中，开关tg4由一个npmos管、一个pmos管并联构成，npmos管的源极与pmos管的源极相连接，npmos管的漏极与pmos管的漏极相连接，npmos管的栅极输入控制信号rst，pmos管的栅极输入控制信号rstb，控制信号rstb为控制信号rst为经过反相器所输出的信号；第十二电阻r12的一端输入电压vip，并与第五晶体三极管q5的基极相连接，第十二电阻r12的另一端与第十三电阻r13的一端、第七晶体三极管q7的基极相连接，第十三电阻r13的另一端输入电压vin，并与第六晶体三极管q6的基极相连接，第六晶体三极管q6的发射极、第五晶体三极管q5的发射极、第十一晶体三极管q11的集电极相连接，第六晶体三极管q6的集电极与第九晶体三极管q9的发射极相连接，第五晶体三极管q5的集电极与第八晶体三极管q8的发射极相连接，第八晶体三极管q8的基极和集电极、第九晶体三极管q9的基极和集电极、第十晶体三极管q10的基极和集电极、第九mos管m9的源极、第十mos管m10的源极相连接；第十一晶体三极管q11的基极输入电压信号vbn，其发射极与第十四电阻r14、第十五电阻r15的一端相连接，第十五电阻r15的另一端与开关tg4的npmos管的源极相连接，开关tg4的npmos管的漏极、第十四电阻r14的另一端、第十六电阻r16、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7的一端、第七mos管m7的漏极、第八mos管m8的漏极相连接，并且接地；第十二晶体三极管q12的基极输入电压信号vbn，其发射极与第十六电阻r16的另一端相连接，第十二晶体三极管q12的集电极与第七晶体三极管q7的发射极、第十七电阻r17的一端、第五电容c5的另一端相连接，第十七电阻r17的另一端与第七mos管m7的栅极相连接；第七晶体三极管q7的集电极与第十晶体三极管q10的发射极相连接，第十一晶体三极管q11的集电极、第六电容c6的另一端、第十八电阻r18的一端相连接，第十八电阻r18的另一端与第七电容c7的另一端与第八mos管m8的栅极相连接；第九mos管m9的栅极输入电压信号vbp，其漏极与第七mos管m7的源极、差分放大器op1的正极输入端相连接，第十mos管m10的栅极输入电压信号vbp，其漏极与第十九电阻r19的一端、差分放大器op1的负极输入端相连接，第十九电阻r19的另一端与第八mos管m8的源极相连接，差分放大器op1的输出端作为第二自动增益控制模块agc2的输出端，输出电压信号vagc2。

技术总结
本发明公开了一种应用于50GPON的跨阻放大器电路，跨阻放大器主要链路包括核心放大器、突发开关电容耦合模块、单端转差分可变增益放大器、输出驱动器、第一自动增益控制模块、第二自动增益控制模块、差模失调消除模块、差分放大器、直流电压工作点模块；电流信号从IN端输入，经过核心放大器转换为单端的电压信号，传输至突发开关电容耦合模块后经过处理输出一端为直流电压提升后的信号，另一端为信号电压平均值并作为单端转差分可变增益放大器的输入共模电平。单端转差分可变增益放大器完成将单端的信号电压转换为差分电压的工作，输出驱动器将该差分信号传输至下一级芯片，并保证传输过程的阻抗匹配。证传输过程的阻抗匹配。证传输过程的阻抗匹配。


技术研发人员：施家鹏 张浩 邓青
受保护的技术使用者：南京美辰微电子有限公司
技术研发日：2022.09.26
技术公布日：2022/12/30