一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器
1.本发明属于模拟集成电路技术领域，尤其涉及一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器。
背景技术：
2.伴随着光通信技术的兴起与高速发展，其在现代通信领域的承担的作用愈发重要，光通信技术已成为现代通信的重要支柱，人们对其各项技术指标提升的需求也愈发强烈。在光通信技术中，跨阻放大器可以处理经过光电二极管探测光信号转换生成的电流信号，将其进行跨阻放大为后续电路可以处理的电压信号。拥有高增益和高带宽的跨阻放大器可以为后续光通信系统各项技术指标的提升打下坚实的基础。
3.跨阻放大器需要将电流信号转换为电压信号，所以需要尽可能小的输入的电阻以便从光电二极管中获取电流信号，同时隔离光电二极管中对带宽影响较大的寄生电容。因此提出采用输入电阻较小的共栅放大器作为跨阻放大器。在共栅放大器的基础上，拥有更小输入电阻的调节性共源共栅放大器被提出并成为最为常用的跨阻放大器结构。为了获得更小的输入电阻，进一步提出了前馈共栅放大器。
4.相较于共栅放大器与调节性共源共栅放大器，前馈共栅放大器拥有更小的输入阻抗，使得输入结点对带宽的影响变得微乎其微。但是其引入了其它结点，产生了更多的极点，在一定程度上也限制了带宽。并且其跨阻增益受第一电阻的限制，无法满足高增益的需求。
技术实现要素：
5.为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，在提升放大器跨阻增益的同时，大幅地拓展了带宽，且拥有高增益平坦度以及小版图面积的优点。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，包括：输入级前馈共栅放大器、增益级电容退化共源放大器和米勒电容；
7.所述输入级前馈共栅放大器的输入端接入电流信号，所述输入级前馈共栅放大器的输出端与所述增益级电容退化共源放大器的输入端连接，所述增益级电容退化共源放大器的输出端输出电压信号；所述米勒电容分别与所述输入级前馈共栅放大器和所述增益级电容退化共源放大器连接。
8.可选地，所述输入级前馈共栅放大器包括：第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、第四晶体管m4、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；
9.所述第一晶体管m1的源极通过电路结点in分别与所述第二晶体管m2的源极、第四晶体管m4的漏极连接，所述第一晶体管m1的漏极通过电路结点z分别与所述第一电阻r1和所述增益级电容退化共源放大器的输入端连接，所述第一晶体管m1的栅极由电路结点y接入，构成第一级共栅放大级；
10.所述第二晶体管m2的栅极接入外部偏压vb，所述第二晶体管m2的漏极通过电路结点x分别与所述第二电阻r2和第三晶体管m3的栅极连接，构成第二级共栅放大级；
11.所述第三晶体管m3的源极接地，所述第三晶体管m3的漏极通过所述电路结点y与所述第三电阻r3和第一晶体管m1的栅极连接，所述第三晶体管m3的源极由所述电路结点x接入，构成第三级共栅放大级；
12.所述第四晶体管m4的漏极由所述电路结点in接入，所述第四晶体管m4的栅极接入所述外部偏压vb，所述第四晶体管m4的源极接地；
13.所述第一电阻r1一端接入电源，另一端连接于所述电路结点z，所述第二电阻r2一端接入所述电源，另一端连接于所述电路结点x，所述第三电阻r3一端接入所述电源，另一端连接于所述电路结点y。
14.可选地，所述增益级电容退化共源放大器包括：第五晶体管m5、增益电阻rd、退化电阻rs和退化电容cs；
15.所述第五晶体管m5的栅极通过所述电路结点z与所述输入级前馈共栅放大器的输出端连接，所述第五晶体管m5的漏接与所述增益电阻rd和输出结点out连接，所述第五晶体管m5的源极分别与所述退化电阻rs、退化电容cs连接；所述增益电阻rd一端接入所述电源，另一端连接于所述输出结点out，所述退化电阻rs和所述退化电容cs并联连接，并联连接的一端接入所述第五晶体m5源极，并联连接的另一端接地，构成退化电容结构。
16.可选地，所述米勒电容包括：第一米勒电容c1和第二米勒电容c2；
17.所述第一米勒电容c1的一端接入所述电路结点z，所述第一米勒电容c1的另一端接入所述电路结点x，所述第二米勒电容c2的一端接入所述电路结点y，所述第二米勒电容c2的另一端接入所述输出结点out。
18.可选地，所述第二级共栅放大级与所述第三级共栅放大级级联，并与所述第一级共栅放大级构成前馈回路。
19.可选地，所述高带宽高增益跨阻放大器中所述电路结点x和电路结点z之间的增益为：
[0020][0021]
其中，vz为结点z处的电压，v
x
为结点x处的电压，gm1为晶体管m1的跨导，gm2为晶体管m2的跨导，gm3为晶体管m3的跨导；
[0022]
所述电路结点y和输出结点out之间的增益为：
[0023][0024]
其中，v
out
为输出结点的电压，vy为y结点的电压，gm5为晶体管m5的跨导。
[0025]
可选地，所述高带宽高增益跨阻放大器的传输函数为:
[0026][0027]
其中，rs为退化电阻，cs为退化电容，i
in
为输入电流信号，c
m23
为m2与m3之间的寄生电容之和，c
m31
为m3与m1之间的寄生电容之和，c
m5
为m5的寄生电容，c
x
为负米勒电容等效后连接于x结点的电容，c
pd
为光电二极管寄生电容，cz为负米勒电容等效后连接于z结点的电容，cy为为负米勒电容等效后连接于y结点的电容，co为负米勒电容等效后连接于o结点的电容，rd为增益电阻。
[0028]
可选地，基于所述传输函数获得所述高带宽高增益跨阻放大器的极点和零点；
[0029]
所述极点为：
[0030][0031][0032][0033][0034][0035][0036]
其中，f
p-in
为输入极点频率，f
p-x
为x结点的极点频率，f
p-y
为y结点的极点频率，f
p-z
为z结点的极点频率，f
p-out
为输出极点频率，f
p-s
为退化结点处的极点频率；
[0037]
所述零点为：
[0038][0039]
其中，rs为退化电阻，cs为退化电容。
[0040]
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
[0041]
本发明利用前馈共栅放大器作为输入级，采用电容退化的共源放大器作为增益级，并在结点间接入米勒电容。在获得高增益的同时极大的拓展了带宽。同时其拥有良好的增益平坦度和极小的版图面积。能够很好的应用于光通信技术中。
附图说明
[0042]
构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0043]
图1为本发明实施例的跨阻放大器电路示意图；
[0044]
图2为本发明实施例的前馈共栅放大器电路示意图。
[0045]
图3为本发明实施例的采用电容退化技术的共源放大器电路示意图；
[0046]
图4为本发明实施例的米勒效应示意图，其中，图4(a)为等效前的电容米勒效应电路，图4(b)为等效后的电容米勒效应电路；
[0047]
图5为本发明实施例的米勒电容等效后的跨阻放大器电路示意图；
[0048]
图6为本发明实施例的跨阻放大器电路与经典前馈共栅放大器电路的幅频响应对比示意图。
具体实施方式
[0049]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0050]
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0051]
实施例
[0052]
如图1所示，本实施例提供了一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，包括：输入级前馈共栅放大器、增益级电容退化共源放大器和米勒电容；
[0053]
输入级前馈共栅放大器的输入端接入电流信号，输入级前馈共栅放大器的输出端与增益级电容退化共源放大器的输入端连接，增益级电容退化共源放大器的输出端输出电压信号；米勒电容分别与输入级前馈共栅放大器和增益级电容退化共源放大器连接。
[0054]
进一步地，输入级前馈共栅放大器包括：第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、第四晶体管m4、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；
[0055]
第一晶体管m1的源极通过电路结点in分别与第二晶体管m2的源极、第四晶体管m4的漏极连接，第一晶体管m1的漏极通过电路结点z分别与第一电阻r1和增益级电容退化共源放大器的输入端连接，第一晶体管m1的栅极由电路结点y接入，构成第一级共栅放大级；
[0056]
第二晶体管m2的栅极接入外部偏压vb，第二晶体管m2的漏极通过电路结点x分别与第二电阻r2和第三晶体管m3的栅极连接，构成第二级共栅放大级；
[0057]
第三晶体管m3的源极接地，第三晶体管m3的漏极通过电路结点y与第三电阻r3和第一晶体管m1的栅极连接，第三晶体管m3的源极由电路结点x接入，构成第三级共栅放大级；
[0058]
第四晶体管m4的漏极由电路结点in接入，第四晶体管m4的栅极接入外部偏压vb，第四晶体管m4的源极接地；
[0059]
第一电阻r1一端接入电源，另一端连接于电路结点z，第二电阻r2一端接入电源，另一端连接于电路结点x，第三电阻r3一端接入电源，另一端连接于电路结点y。
[0060]
进一步地，增益级电容退化共源放大器包括：第五晶体管m5、增益电阻rd、退化电阻rs和退化电容cs；
[0061]
第五晶体管m5的栅极通过电路结点z与输入级前馈共栅放大器的输出端连接，第五晶体管m5的漏接与增益电阻rd和输出结点out连接，第五晶体管m5的源极分别与退化电阻rs、退化电容cs连接；增益电阻rd一端接入电源，另一端连接于输出结点out，退化电阻rs和退化电容cs并联连接，并联连接的一端接入第五晶体m5源极，并联连接的另一端接地，构成退化电容结构。
[0062]
进一步地，米勒电容包括：第一米勒电容c1和第二米勒电容c2；
[0063]
第一米勒电容c1的一端接入电路结点z，第一米勒电容c1的另一端接入电路结点x，第二米勒电容c2的一端接入电路结点y，第二米勒电容c2的另一端接入输出结点out。
[0064]
进一步地，第二级共栅放大级与第三级共栅放大级级联，并与第一级共栅放大级构成前馈回路。
[0065]
如图1所示，本实施例在前馈共栅放大电路基础上进行拓展改进的放大电路，即增加了采用退化电容技术的共源放大器作为增益级，提高增益拓展带宽。同时利用米勒效应，抵消级间结点和退化电容引入的过大零点，进一步拓展带宽和平缓波形。该高带宽高增益的跨阻放大器结构包括输入级前馈共栅放大器、增益级电容退化共源放大器、米勒电容。输入级前馈共栅放大器输入端由结点in接入信号，输出端由结点z连接增益级共源放大器。增益级共源放大器源极接入并联电阻电容构成退化电容技术，输入端由结点z连接输入级前馈共栅放大器，输出端输出信号。米勒电容连接于电路结点x-z、y-out。
[0066]
输入级前馈共栅放大器包括第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、第四晶体管m4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3。第一晶体管m1源极通过in结点与第二晶体管m2源极、第四晶体管m4漏极连接，漏极通过结点z分别与第一电阻r1和增益级共源放大器输入端连接，栅极由y结点接入，构成第一级共栅放大级。第二晶体管m2的栅极接入外部偏压vb，漏极通过结点x分别与第二电阻r2以及第三晶体管m3的栅极连接，构成第二级共栅放大级。第三晶体管m3的源极接地，漏极通过结点y与第三电阻r3以及第一晶体管m1的栅极连接，源极由x结点接入，构成第三级共栅放大级。第四晶体管m4漏极由in结点接入，栅极接入外部偏压vb，源极接地。第一电阻r1一端接入电源，另一端连接于z结点。第二电阻r2一端接入电源，另一端连接于x结点。第三电阻r3一端接入电源，另一端连接于y结点。增益级电容退化共源放大器包括第五晶体管m5、增益电阻rd、退化电阻rs、退化电容cs。第五晶体管m5栅极通过结点z接入输入级前馈共栅放大器输出端，漏接与增益电阻rd以及输出结点连接，源极与退化电阻rs、退化电容cs连接。增益电阻rd一端接入电源，另一端连接于输出结点。退化电阻rs和退化电容cs并联连接，一端接入第五晶体m5源极，另一端接地，构成退化电容结构。米勒电容包括第一米勒电容c1、第二米勒电容c2。第一米勒电容c1一端接入z结点，另一端接入x结点。第二米勒电容c2一端接入y结点，另一端接入输出结点。
[0067]
如图2所示前馈共栅放大电路拥有三级放大电路。以第二晶体管m2为主的第二级共栅放大级与以第三晶体m3管为主的第三级共源放大级级联，并与以第一晶体管m1为主的第一级共栅放大器构成前馈回路。第二晶体管m2源极获得的信号经过共栅放大级放大，再经共源放大级放大并传输至第一晶体管m1栅极。第一晶体管m1中被传输至栅极的回路信号同源极获得的信号之间形成较大信号电位差，便可以在保持第一晶体管m1源极信号电位极低的情况下，也能在第一级共栅放大电路中生成较大的跨导电流。因此在前馈共栅放大电路中可以形成极小的输入电阻。极小的输入电阻可以从in结点处获取更多的电流信号，从
而隔离较大的光电二极管寄生电容，减小输入极点对带宽限制。第一级共栅放大电路生成的跨导电流信号经过第一电阻r1完成跨阻放大生成电压信号，跨阻增益为第一电阻r1阻值。其中第四晶体管m4视为电流源，为第一晶体管m1和第二晶体管m2提供偏置。
[0068]
前馈共栅放大器为了减小输入电阻而构成的前馈回路，引入了两个结点x、y，结点产生的极点对带宽产生了极大的限制。同时其增益受到了第一电阻阻值的限制，无法满足高增益的需求。
[0069]
如图3所示为采用退化电容的共源放大器，通过在源极接入电阻和电容构成电容退化结构。c
5l
为负载电容，包含与下一级之间的寄生电容。
[0070]
图3采用退化电容的共源放大器的传输函数为：
[0071][0072]
可以看出采用退化电容的共源放大器拥有两个极点：
[0073][0074][0075]
由于1+gm5rs因子的拓展，f
p-s
频率很高，因此对带宽影响很小，可以忽略。更关键的是此结构引入了一个零点，零点可以抵消主极点对带宽的限制，将带宽推向更高的频率。
[0076]
零点频率为：
[0077][0078]
低频增益为：
[0079][0080]
因此可以通过保持rs不变而改变cs的容值，从而使得零点接近极点从而拓展带宽，而不影响增益。通过此结构，在前馈共栅放大器作为输入级的基础上，级联采用退化电容技术的共源极作为增益级。保持rd》rs从而提高增益，另一方面通过控制cs的容值来移动零点，靠近主极点，抵消主极点对带宽的影响，拓展了带宽，实现增强增益的同时提高带宽的目的。但是由于的其它结点周围的寄生电容和负载电阻耦合生成的极点依旧存在，限制了电容退化对带宽的拓展。并且为了尽可能的拓展带宽，而引入过大的零点会导致传输曲线出现增益尖峰，增益平坦度降低。针对上述问题，利用密勒效应削弱其它结点极点的影响，进一步拓展带宽，同时降低过大零点的影响，消除增益尖峰，平缓波形。
[0081]
图4所示为电容的米勒效应示意图，米勒效应是许多模拟电路和数字电路中存在的一种重要现象，如图4(a)所示等效前的电容米勒效应电路可以转换成如图4(b)所示等效后的电容米勒效应电路。根据米勒效应有c
x
＝c(1+a),将图4所示放大器的增益a设置为a》1。便会分别在输入端和输出端等效出负电容c
x
＝c(1-a)和正电容
因此需要在前述前馈共栅放大电路中到结点间增益a》1的位置，才能根据米勒效应等效出负电容。可得出
[0082]
x-z结点之间的增益：
[0083][0084]
y-out结点之间的增益
[0085][0086]
在放大电路x-z，y-out结点之间接入米勒电容,等效得到连接于x结点的电容c
x
,连接于z结点的电容cz,连接与y结点的电容cy,连接于输出结点的电容c
out
。等效后的放大器电路图如图5所示
[0087]
各等效电容值为：
[0088][0089][0090][0091][0092]
根据kcl定理得到其传输函数。
[0093][0094]
其中，rs为退化电阻，cs为退化电容，i
in
为输入电流信号，c
m23
为m2与m3之间的寄生电容之和，c
m31
为m3与m1之间的寄生电容之和，c
m5
为m5的寄生电容，c
x
为负米勒电容等效后连接于x结点的电容，c
pd
为光电二极管寄生电容，cz为负米勒电容等效后连接于z结点的电容，cy为为负米勒电容等效后连接于y结点的电容，co为负米勒电容等效后连接于o结点的电容，rd为增益电阻。
[0095]
通过传输函数可以得出本发明跨阻放大电路的极点与零点。
[0096]
极点：
[0097][0098][0099][0100][0101][0102][0103]
零点：
[0104][0105]
从上式可以看出，由于前馈共栅放大电路极小的输入电阻隔离了光电二极管寄生电容c
pd
，输入极点频率提升，其对带宽的限制更小。在此基础上通过采用电容退化技术引入零点抵消主极点对带宽的限制，从而拓展带宽。由于其它结点产生的极点依旧存在，限制了带宽的拓展，这些极点主要受到结点负载阻值和周围寄生参数的影响。对此利用米勒效应，引入等效负电容对x，y结点周围的寄生电容进行削弱，降低了结点极点对带宽的限制，进一步拓展了带宽。另一方面，z，out结点的电容因为等效正电容的增强，提高了主极点，降低了过大零点的影响，消除了增益尖峰，平缓了波形。
[0106]
综上，本发明通过前馈共栅放大器作为输入级，级联采用电容退化技术的共源放大器作为增益级，最后利用米勒效应削弱级间结点的寄生电容，在提高增益的同时大幅拓展了带宽。
[0107]
图5为本发明高增益高带宽跨阻放大电路实施例的仿真结果。结果表明，该型跨阻放大电路增益达到60dbω，-3db带宽为23.9ghz。因此，本实施例的跨阻放大器满足了高增益高带宽的目标。
[0108]
本实施例提供了基于前馈共栅跨阻放大器作为输入级的高增益高带宽跨阻放大器。在前馈共栅放大器的基础上级联一级采用退化电容的共源放大器作为增益级。提高增益的同时，通过电容退化技术引入零点消除主极点的影响从而拓展带宽。但由于剩余结点极点依旧存在，限制了带宽的拓展。同时，为了尽可能的拓展带宽，退化电容引入的过大零点会产生增益尖峰影响增益平坦度。因此，在x-z,y-out结点间接入电容，根据米勒效应，两个电容将本别在各自两端的结点等效一个负电容和一个正电容。等效后的负电容抵消结点周围的寄生电容，消除结点极点的影响，进一步拓展带宽；正电容削弱上述过大零点造成的增益尖峰，平缓波形。本发明实施例的跨阻放大器电路与经典前馈共栅放大器电路的幅频响应对比示意图如图6所示。
[0109]
本实施例利用前馈共栅放大器作为输入级，采用电容退化的共源放大器作为增益级，并在结点间接入米勒电容。在获得高增益的同时极大的拓展了带宽。同时其拥有良好的增益平坦度和极小的版图面积。可以很好的应用于光通信技术中。
[0110]
以上，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，包括：输入级前馈共栅放大器、增益级电容退化共源放大器和米勒电容；所述输入级前馈共栅放大器的输入端接入电流信号，所述输入级前馈共栅放大器的输出端与所述增益级电容退化共源放大器的输入端连接，所述增益级电容退化共源放大器的输出端输出电压信号；所述米勒电容分别与所述输入级前馈共栅放大器和所述增益级电容退化共源放大器连接。2.根据权利要求1所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，所述输入级前馈共栅放大器包括：第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、第四晶体管m4、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；所述第一晶体管m1的源极通过电路结点in分别与所述第二晶体管m2的源极、第四晶体管m4的漏极连接，所述第一晶体管m1的漏极通过电路结点z分别与所述第一电阻r1和所述增益级电容退化共源放大器的输入端连接，所述第一晶体管m1的栅极由电路结点y接入，构成第一级共栅放大级；所述第二晶体管m2的栅极接入外部偏压vb，所述第二晶体管m2的漏极通过电路结点x分别与所述第二电阻r2和第三晶体管m3的栅极连接，构成第二级共栅放大级；所述第三晶体管m3的源极接地，所述第三晶体管m3的漏极通过所述电路结点y与所述第三电阻r3和第一晶体管m1的栅极连接，所述第三晶体管m3的源极由所述电路结点x接入，构成第三级共栅放大级；所述第四晶体管m4的漏极由所述电路结点in接入，所述第四晶体管m4的栅极接入所述外部偏压vb，所述第四晶体管m4的源极接地；所述第一电阻r1一端接入电源，另一端连接于所述电路结点z，所述第二电阻r2一端接入所述电源，另一端连接于所述电路结点x，所述第三电阻r3一端接入所述电源，另一端连接于所述电路结点y。3.根据权利要求2所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，所述增益级电容退化共源放大器包括：第五晶体管m5、增益电阻r
d
、退化电阻r
s
和退化电容c
s
；所述第五晶体管m5的栅极通过所述电路结点z与所述输入级前馈共栅放大器的输出端连接，所述第五晶体管m5的漏接与所述增益电阻r
d
和输出结点out连接，所述第五晶体管m5的源极分别与所述退化电阻r
s
、退化电容c
s
连接；所述增益电阻r
d
一端接入所述电源，另一端连接于所述输出结点out，所述退化电阻r
s
和所述退化电容c
s
并联连接，并联连接的一端接入所述第五晶体m5源极，并联连接的另一端接地，构成退化电容结构。4.根据权利要求3所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，所述米勒电容包括：第一米勒电容c1和第二米勒电容c2；所述第一米勒电容c1的一端接入所述电路结点z，所述第一米勒电容c1的另一端接入所述电路结点x，所述第二米勒电容c2的一端接入所述电路结点y，所述第二米勒电容c2的另一端接入所述输出结点out。5.根据权利要求2所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，所述第二级共栅放大级与所述第三级共栅放大级级联，并与所述第一级共栅放大级构成前馈回路。6.根据权利要求3所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，所述
高带宽高增益跨阻放大器中所述电路结点x和电路结点z之间的增益为：其中，v
z
为结点z处的电压，v
x
为结点x处的电压，gm1为晶体管m1的跨导，gm2为晶体管m2的跨导，gm3为晶体管m3的跨导；所述电路结点y和输出结点out之间的增益为：其中，v
out
为输出结点的电压，v
y
为y结点的电压，gm5为晶体管m5的跨导。7.根据权利要求4所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，所述高带宽高增益跨阻放大器的传输函数为:其中，r
s
为退化电阻，c
s
为退化电容，i
in
为输入电流信号，c
m23
为m2与m3之间的寄生电容之和，c
m31
为m3与m1之间的寄生电容之和，c
m5
为m5的寄生电容，c
x
为负米勒电容等效后连接于x结点的电容，c
pd
为光电二极管寄生电容，c
z
为负米勒电容等效后连接于z结点的电容，c
y
为为负米勒电容等效后连接于y结点的电容，c
o
为负米勒电容等效后连接于o结点的电容，r
d
为增益电阻。8.根据权利要求7所述的基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，其特征在于，基于所述传输函数获得所述高带宽高增益跨阻放大器的极点和零点；所述极点为：所述极点为：所述极点为：所述极点为：所述极点为：
其中，f
p-in
为输入极点频率，f
p-x
为x结点的极点频率，f
p-y
为y结点的极点频率，f
p-z
为z结点的极点频率，f
p-out
为输出极点频率，f
p-s
为退化结点处的极点频率；所述零点为：其中，r
s
为退化电阻，c
s
为退化电容。
技术总结
本发明提供了一种基于前馈共栅的高带宽高增益跨阻放大器，包括：输入级前馈共栅放大器、增益级电容退化共源放大器和米勒电容；所述输入级前馈共栅放大器的输入端接入电流信号，所述输入级前馈共栅放大器的输出端与所述增益级电容退化共源放大器的输入端连接，所述增益级电容退化共源放大器的输出端输出电压信号；所述米勒电容分别与所述输入级前馈共栅放大器和所述增益级电容退化共源放大器连接。本发明在提升放大器跨阻增益的同时，大幅地拓展了带宽，且拥有高增益平坦度以及小版图面积的优点。的优点。的优点。
