电压放大器及以太网芯片、电子设备

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种电压放大器及以太网芯片、电子设备。

背景技术

在以太网系统中，其所广泛采用的传输介质通常为五类双绞线，针对不同的传输速率，分别有10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T三种以太网标准。其中10BASE-T是运行在两对五类双绞线上的标准以太网，传输速率为10Mbps；100BASE-TX是运行在两对五类双绞线上的快速以太网；1000BASE-T是运行在四对五类双绞线的千兆以太网。这些标准都在IEEE802.3协议中所规定。

一个完整的以太网芯片必然包括发送和接收两大功能，其中发送功能需要完成满足以上标准要求的数据发送，因此发送器输出的物理电气信号需要满足IEEE802.3协议的要求。

以太网芯片分为电压型和电流型。对于电流型以太网芯片而言，发送器输出的是差分电流信号，需要在芯片外部接50Ω电阻之后转换为电压信号。在电压型以太网芯片中，发送器直接输出满足IEEE802.3协议的电压信号，其50Ω电阻内置在芯片内部，因此简化了板级布线的同时还可以降低硬件开销成本，信号完整性更好，另外电压型以太网芯片的电流消耗比电流型以太网芯片更低，其在低功耗方面更有优势。

然而，在电压型以太网芯片中，发送器采用普通的开关管放大电路，从而导致带宽小、精度低、输出摆幅小和抗共模噪声能力差。

故相关的电压放大器具有带宽小、精度低、输出摆幅小和抗共模噪声能力差的缺陷。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电压放大器及以太网芯片、电子设备，旨在解决相关的电压放大器带宽小、精度低、输出摆幅小和抗共模噪声能力差的问题。

本申请实施例提供了一种电压放大器，用于根据接入的输入信号输出输出信号；所述电压放大器包括两个放大单元，所述放大单元包括：

交错输入电路，与另一个所述放大单元中的交错输入电路连接，配置为接入输入极性信号，并根据所述输入极性信号和另一个所述放大单元中的交错输入电路输出的第一电流输出第一放大信号和第一电流；

放大电路，与所述交错输入电路连接，配置为对所述第一放大信号进行放大以输出第二放大信号，且确定输出电路的第一工作电流；

所述输出电路，与所述放大电路连接，配置为对所述第二放大信号进行放大，以输出输出极性信号；

其中，所述输入信号包括两个所述输入极性信号，两个所述输入极性信号分别为输入正极信号和输入负极信号；所述输出信号包括两个所述输出极性信号，两个所述输出极性信号分别为输出正极信号和输出负极信号。

在其中一个实施例中，所述交错输入电路包括：

缓冲模块，与另一个所述放大单元中的缓冲模块连接，配置为接入所述输入极性信号，并对所述输入极性信号进行缓冲，以输出缓冲信号；

第一放大模块，与所述缓冲模块连接，配置为基于另一个所述放大单元中的第一放大模块输出的第一电流对所述缓冲信号进行放大，以输出第一放大信号和第一电流。

在其中一个实施例中，所述缓冲模块包括第一电流源、第二电流源、第一场效应管和第二场效应管；

所述第一电流源的正极与供电电源连接；

所述第一电流源的负极、所述第一场效应管的漏极和所述第一场效应管的栅极、所述第二电流源的正极、所述第二场效应管的漏极和所述第二场效应管的栅极共同作为所述缓冲模块的缓冲信号输出端，与所述第一放大模块连接，以输出所述缓冲信号；

所述第一场效应管的源极和所述第二场效应管的源极共同作为所述缓冲模块的输入极性信号输入端，以接入输入极性信号；

所述第二电流源的的负极与电源地连接；

所述第一放大模块包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管和第八场效应管；

所述第五场效应管的源极与供电电源连接；

所述第五场效应管的栅极、所述第六场效应管的漏极、所述第三场效应管的漏极、所述第四场效应管的漏极、所述第七场效应管的栅极和所述第八场效应管的漏极共同作为所述第一放大模块的第一放大信号输出端，与所述放大电路连接，以输出所述第一放大信号；

所述第五场效应管的漏极与所述第六场效应管的源极连接，所述第七场效应管的漏极与所述第八场效应管的源极连接，所述第七场效应管的源极与电源地连接；

所述第三场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极共同作为所述第一放大模块的缓冲信号输入端，与所述缓冲模块连接，以接入所述缓冲信号；

所述第三场效应管的源极作为所述第一放大模块的第一电流输出端，与另一个所述放大单元中的第一放大模块连接，以输出所述第一电流；

所述第四场效应管的的源极作为所述第一放大模块的第一电流输入端，与另一个所述放大单元中的第一放大模块连接，以接入另一个所述放大单元中的第一放大模块输出的第一电流。

在其中一个实施例中，所述放大电路包括：

电流源偏置模块，配置为输出第一偏置电压并根据第二工作电流工作；

第二放大模块，与所述输出电路、所述交错输入电路和所述电流源偏置模块连接，配置为对所述第一放大信号进行放大以输出第二放大信号，且根据第一偏置电压输出第二偏置电压；

所述输出电路还配置为根据所述第二偏置电压对第二工作电流进行镜像以得到所述输出电路的第一工作电流。

在其中一个实施例中，所述电流源偏置模块包括第三电流源、第四电流源、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管和第十四场效应管；

所述第三电流源的正极和第十四场效应管的源极共接于供电电源；

所述第十一场效应管的源极和所述第四电流源的负极共接于电源地；所述第十一场效应管的栅极与所述第十一场效应管的漏极和所述第十场效应管的源极连接，所述第十四场效应管的栅极与所述第十四场效应管的漏极和所述第十三场效应管的源极连接；

所述第十场效应管的栅极、所述第十场效应管的漏极、所述第九场效应管的源极、所述第十三场效应管的栅极、所述第十三场效应管的漏极以及所述第十二场效应管的源极共同作为所述电流源偏置模块的第一偏置电压输出端，与所述第二放大模块连接，以输出第一偏置电压；

所述第九场效应管的漏极、所述第九场效应管的栅极、所述第三电流源的负极、所述第十二场效应管的栅极、所述第十二场效应管的漏极以及所述第四电流源的正极共同作为所述电流源偏置模块的第三偏置电压输出端，与所述第二放大模块连接，以输出第三偏置电压。

在其中一个实施例中，所述第二放大模块包括第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管、第十九场效应管、第二十场效应管、第二十一场效应管以及第二十二场效应管；

所述第十九场效应管的源极与供电电源连接，所述第十九场效应管的栅极和所述第二十一场效应管的栅极共同作为所述第二放大模块的第一放大信号输入端，与所述交错输入电路连接，以接入所述第一放大信号；

所述第十九场效应管的漏极和所述第二十场效应管的源极连接；

所述第二十场效应管的漏极、所述第十五场效应管的漏极、所述第十七场效应管的源极、所述第十六场效应管源极、所述第十八场效应管的漏极以及所述第二十二场效应管的漏极共同作为所述第二放大模块的第二放大信号输出端和所述第二放大模块的第二偏置电压输出端，与所述输出电路连接，以输出所述第二放大信号和所述第二偏置电压；

所述第十五场效应管的栅极和所述第十八场效应管的栅极共同作为所述第二放大模块的第三偏置电压输入端，与所述电流源偏置模块连接，以接入所述第三偏置电压；

所述第十六场效应管的栅极和所述第十七场效应管的栅极共同作为所述第二放大模块的第一偏置电压输入端，与所述电流源偏置电路连接，以接入所述第一偏置电压；

所述第十五场效应管的源极与所述第十六场效应管的漏极连接，所述第十八场效应管的源极与所述第十七场效应管的漏极连接，所述第二十二场效应管的源极与所述第二十一场效应管的漏极连接，所述第二十一场效应管的源极与电源地连接。

在其中一个实施例中，还包括：

连接在所述交错输入电路和所述输出电路之间的第一密勒电容组件；

连接在所述交错输入电路和所述放大电路之间的第二密勒电容组件。

在其中一个实施例中，所述输出电路包括第二十三场效应管、第二十四场效应管、第二十五场效应管和第二十六场效应管；

所述第二十三场效应管的源极与供电电源连接，所述第二十五场效应管的源极与电源地连接；

所述第二十三场效应管的栅极和所述第二十五场效应管的栅极共同作为所述输出电路的第二放大信号输入端和所述输出电路的第二偏置电压输入端，与所述放大电路连接，与接入第二放大信号和第二偏置电压；

所述第二十三场效应管的漏极和所述第二十四场效应管的源极连接，所述第二十五场效应管的漏极和所述第二十六场效应管的源极连接，所述第二十四场效应管的漏极和所述第二十六场效应管的漏极共同作为所述输出电路的输出极性信号输出端，以输出输出极性信号。

本发明实施例还提供一种以太网芯片，所述以太网芯片包括译码电路、偏置电路、数模转换电路以及上述的电压放大器；

所述译码电路，配置为接入数据信号，并对所述数据信号进行二进制和温度译码，以输出控制信号；

所述偏置电路，配置为提供偏置电流；

所述数模转换电路，与所述译码电路、所述偏置电路和所述交错输入电路连接，配置为基于偏置电流将控制信号转换为所述输入信号。

本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的电压放大器。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：由于两个放大单元的交错输入电路交错连接，输出的第一电流具有扩展特性，增加了转换速率，提高了电压放大器的带宽、精度和抗共模噪声能力；同时，放大电路确定输出电路的第一工作电流，且输入极性信号经过三级放大，提高了输出摆幅。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术发明，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的电压放大器的一种结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的电压放大器中交错输入电路的一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的电压放大器中放大电路的一种结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的电压放大器的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的电压放大器的一种部分示例电路原理图；

图6为本申请一实施例提供的以太网芯片的一种结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的以太网芯片中数模转换电路的示例原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请较佳实施例提供的电压放大器的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电压放大器用于根据接入的输入信号输出输出信号；电压放大器包括两个放大单元，放大单元包括交错输入电路11、放大电路12和输出电路13。

交错输入电路11，与另一个放大单元中的交错输入电路11连接，配置为接入输入极性信号，并根据输入极性信号和另一个放大单元中的交错输入电路11输出的第一电流输出第一放大信号和第一电流。

放大电路12，与交错输入电路11连接，配置为对第一放大信号进行放大以输出第二放大信号，且确定输出电路13的第一工作电流。

输出电路13，与放大电路12连接，配置为对第二放大信号进行放大，以输出输出极性信号。

其中，输入信号包括两个输入极性信号，两个输入极性信号分别为输入正极信号VINP和输入负极信号VINN。

输出信号包括两个输出极性信号，两个输出极性信号分别为输出正极信号VOUTP和输出负极信号VOUTN。

具体实施中，交错输入电路11、放大电路12和输出电路13均可以包括推挽式放大电路12。

两个交错输入电路11采用交错连接，提高了转换速率；放大电路12高增益以保证电压放大器具有一个高精度特性，输出电路13为输出提供一个大的输出摆幅从而满足电压型以太网芯片的总线发送功能的高输出摆幅特性。

如图2所示，交错输入电路11包括缓冲模块111和第一放大模块112。

缓冲模块111，与另一个放大单元中的缓冲模块111连接，配置为接入输入极性信号，并对输入极性信号进行缓冲，以输出缓冲信号。

第一放大模块112，与缓冲模块111连接，配置为基于另一个放大单元中的第一放大模块112输出的第一电流对缓冲信号进行放大，以输出第一放大信号和第一电流。

通过缓冲模块111可以钳位电压尖峰，第一放大模块112的交错连接结构，提高了转换速率。

如图3所示，放大电路12包括电流源偏置模块121和第二放大模块122。

电流源偏置模块121，配置为输出第一偏置电压并根据第二工作电流工作。

第二放大模块122，与输出电路13、交错输入电路11和电流源偏置模块121连接，配置为对第一放大信号进行放大以输出第二放大信号，且根据第一偏置电压输出第二偏置电压。

输出电路13还配置为根据第二偏置电压对第二工作电流进行镜像以得到输出电路13的第一工作电流。

通过电流源偏置模块121根据第二工作电流工作，且输出电路13还配置为根据第二偏置电压对第二工作电流进行镜像以得到输出电路13的第一工作电流，确定了电压放大器的功耗，使得电压放大器的功耗可控。

如图4所示，放大电路12还包括第一密勒电容组件14和第二密勒电容组件15。

第一密勒电容组件14连接在交错输入电路11和输出电路13之间。

第二密勒电容组件15连接在交错输入电路11和放大电路12之间。

第一密勒电容组件14采用了一个从输出级到第一级(交错输入电路11)的密勒补偿，为了在保障系统稳定的基础上扩大带宽，可以将第一密勒补偿电容组件接到输入交错输入电路11的一个低阻结点使得极点分裂后仍有较大带宽，从而提高了电压放大器的带宽。

第二密勒电容组件15进一步提高了电压放大器的带宽。

图5示出了本发明实施例提供的电压放大器的一种部分示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

缓冲模块111包括第一电流源I1、第二电流源I2、第一场效应管M1和第二场效应管M2。

第一电流源I1的正极与供电电源VDD连接。

第一电流源I1的负极、第一场效应管M1的漏极和第一场效应管M1的栅极、第二电流源I2的正极、第二场效应管M2的漏极和第二场效应管M2的栅极共同作为缓冲模块111的缓冲信号输出端，与第一放大模块112连接，以输出缓冲信号。

第一场效应管M1的源极和第二场效应管M2的源极共同作为缓冲模块111的输入极性信号输入端，以接入输入极性信号。

第二电流源I2的的负极与电源地连接。

缓冲模块111还可以为密勒补偿提供一个低阻节点，为整个高性能反馈放大器电路提供一个大的带宽。

第一放大模块112包括第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管M7和第八场效应管M8。

第五场效应管M5的源极与供电电源VDD连接。

第五场效应管M5的栅极、第六场效应管M6的漏极、第三场效应管M3的漏极、第四场效应管M4的漏极、第七场效应管M7的栅极和第八场效应管M8的漏极共同作为第一放大模块112的第一放大信号输出端，与放大电路12连接，以输出第一放大信号。

第五场效应管M5的漏极与第六场效应管M6的源极连接，第七场效应管M7的漏极与第八场效应管M8的源极连接，第七场效应管M7的源极与电源地连接。

第三场效应管M3的栅极和第四场效应管M4的栅极共同作为第一放大模块112的缓冲信号输入端，与缓冲模块111连接，以接入缓冲信号。

第三场效应管M3的源极作为第一放大模块112的第一电流输出端，与另一个放大单元中的第一放大模块112连接，以输出第一电流。

第四场效应管M4的的源极作为第一放大模块112的第一电流输入端，与另一个放大单元中的第一放大模块112连接，以接入另一个放大单元中的第一放大模块112输出的第一电流。

第一放大模块112采用低压共源共栅为负载，为整个电压放大器提供一定增益且满足低压应用需求。同时，采用一种高对称性的交错输入运放，而不是传统的差分对，提高了转换速率。

交错输入电路11采用了一种源级输入的推挽输入结构和高对称性的交错输入运算放大器去提高转换速率，也为了给第一密勒补偿电容组件提供一个低阻结点去扩展整个电路的带宽。交错输入电路11采用推挽式结构输入，可以加快转换速度和增大整体的增益。采用低压共源共栅为负载，解决了低压电源供电问题，有效防止六个管子的非正常状态，且此输出节点为低阻节点，故可将此处的节点推到高频而不影响整体的稳定性。

电流源偏置模块121包括第三电流源I3、第四电流源I4、第九场效应管M9、第十场效应管M10、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12、第十三场效应管M13和第十四场效应管M14。

第三电流源I3的正极和第十四场效应管M14的源极共接于供电电源VDD。

第十一场效应管M11的源极和第四电流源I4的负极共接于电源地；第十一场效应管M11的栅极与第十一场效应管M11的漏极和第十场效应管M10的源极连接，第十四场效应管M14的栅极与第十四场效应管M14的漏极和第十三场效应管M13的源极连接。

第十场效应管M10的栅极、第十场效应管M10的漏极、第九场效应管M9的源极、第十三场效应管M13的栅极、第十三场效应管M13的漏极以及第十二场效应管M12的源极共同作为电流源偏置模块121的第一偏置电压输出端，与第二放大模块122连接，以输出第一偏置电压；

第九场效应管M9的漏极、第九场效应管M9的栅极、第三电流源I3的负极、第十二场效应管M12的栅极、第十二场效应管M12的漏极以及第四电流源I4的正极共同作为电流源偏置模块121的第三偏置电压输出端，与第二放大模块122连接，以输出第三偏置电压。

电流源偏置模块121为第二放大模块122中的浮动电流源提供偏置，同时通过设置管子尺寸去确定最后一级推挽输出的输出电路13的功耗。

第二放大模块122包括第十五场效应管M15、第十六场效应管M16、第十七场效应管M1、第十八场效应管M18、第十九场效应管M19、第二十场效应管M20、第二十一场效应管M21以及第二十二场效应管M22。

第十九场效应管M19的源极与供电电源VDD连接，第十九场效应管M19的栅极和第二十一场效应管M21的栅极共同作为第二放大模块122的第一放大信号输入端，与交错输入电路11连接，以接入第一放大信号。

第十九场效应管M19的漏极和第二十场效应管M20的源极连接。

第二十场效应管M20的漏极、第十五场效应管M15的漏极、第十七场效应管M17的源极、第十六场效应管M16源极、第十八场效应管M18的漏极以及第二十二场效应管M22的漏极共同作为第二放大模块122的第二放大信号输出端和第二放大模块122的第二偏置电压输出端，与输出电路13连接，以输出第二放大信号和第二偏置电压。

第十五场效应管M15的栅极和第十八场效应管M18的栅极共同作为第二放大模块122的第三偏置电压输入端，与电流源偏置电路80连接，以接入第三偏置电压。

第十六场效应管M16的栅极和第十七场效应管M17的栅极共同作为第二放大模块122的第一偏置电压输入端，与电流源偏置电路80连接，以接入第一偏置电压。

第十五场效应管M15的源极与第十六场效应管M16的漏极连接，第十八场效应管M18的源极与第十七场效应管M17的漏极连接，第二十二场效应管M22的源极与第二十一场效应管M21的漏极连接，第二十一场效应管M21的源极与电源地连接。

放大电路12采用共源级结构进行放大，中间采用了一个浮动电流源的结构去为后级推挽输出提供一个合适的直流工作点。其中，第十九场效应管M19至第二十二场效应管M22为电压放大器提供一个大的阻抗，提高其增益。同时，第十五场效应管M15至第十八场效应管M18构成浮动电流源，为后级的推挽输出提供偏置，使得输出电路13中的PMOS和NMOS处于不同的直流偏置点。

输出电路13包括第二十三场效应管M23、第二十四场效应管M24、第二十五场效应管M25和第二十六场效应管M26。

第二十三场效应管M23的源极与供电电源VDD连接，第二十五场效应管M25的源极与电源地连接。

第二十三场效应管M23的栅极和第二十五场效应管M25的栅极共同作为输出电路13的第二放大信号输入端和输出电路13的第二偏置电压输入端，与放大电路12连接，与接入第二放大信号和第二偏置电压。

第二十三场效应管M23的漏极和第二十四场效应管M24的源极连接，第二十五场效应管M25的漏极和第二十六场效应管M26的源极连接，第二十四场效应管M24的漏极和第二十六场效应管M26的漏极共同作为输出电路13的输出极性信号输出端，以输出输出极性信号。

输出电路13采用推挽式结构输出，同时采用共源共栅结构去提高增益。

在保证系统稳定的情况下，本申请使用三级放大且在每一级均可以采用共源共栅结构作为负载去增大其增益。且整个电路工作在低压域电源中，所以采用了低压共源共栅结构为每级增益负载。

第一密勒电容组件14包括第一电容C1和第二电容C2。

第二密勒电容组件15包括第三电容C3和第四电容C4。

以下结合工作原理对图5所示的作进一步说明：

电压放大器包括两个放大单元(左侧的放大单元01和右侧的放大单元02)，电压放大器用于根据接入的输入信号输出输出信号；输入信号包括两个输入极性信号，两个输入极性信号分别为输入正极信号VINP和输入负极信号VINN；输出信号包括两个输出极性信号，两个输出极性信号分别为输出正极信号VOUTP和输出负极信号VOUTN。

右侧的放大单元02根据接入的输入正极信号VINP输出输出正极信号VOUTP，左侧的放大单元01根据接入的输入负极信号VINN输出输出负极信号VOUTN，左侧的放大单元01和右侧的放大单元02工作原理相同，下面以左侧的放大单元01为例进行说明。

第一场效应管M1的源极和第二场效应管M2的源极接入输入负极信号VINN，第一场效应管M1和第二场效应管M2并对输入极性信号进行缓冲，以从第一场效应管M1的栅极和第二场效应管M2的栅极输出缓冲信号至第三场效应管M3的栅极和第四场效应管M4的栅极，左侧的第一放大模块112中的第三场效应管M3至第八场效应管M8和右侧的第一放大模块112中的第三场效应管M3至第八场效应管M8形成交错结构，左侧的第一放大模块112中的第三场效应管M3的源极输出第一电流至右侧的第一放大模块112中的第四场效应管M4的源极，右侧的第一放大模块112中的第三场效应管M3的源极输出第一电流至左侧的第一放大模块112中的第四场效应管M4的源极，并且左侧的第一放大模块112基于右侧的第一放大模块112输出的第一电流对缓冲信号进行放大，以从第五场效应管M5的栅极和第七场效应管M7的栅极输出第一放大信号至第十九场效应管M19的栅极和第二十一场效应管M21的栅极。

第十九场效应管M19至第二十二场效应管M22对第一放大信号进行放大以输出第二放大信号至第二十三场效应管M23的栅极和第二十五场效应管M25的栅极。

第一偏置电压包括第一正极偏置电压和第一负极偏置电压。第十场效应管M10的栅极输出第一负极偏置电压至第十六场效应管M16的栅极，通过选用相同栅源电压的第十场效应管M10和第十六场效应管M16，以及设置第十一场效应管M11的尺寸和第二十五场效应管M25的尺寸，且由于第十一场效应管M11的栅源电压和第二十五场效应管M25的栅源电压相同，故将第三电流源I3的电流镜像为第二十五场效应管M25的漏源电流和第二十六场效应管M26的漏源电流。同理，通过选用相同栅源电压的第十三场效应管M13和第十七场效应管M17，以及设置第十四场效应管M14的尺寸和第二十三场效应管M23的尺寸，且由于第十四场效应管M14的栅源电压和第二十三场效应管M23的栅源电压相同，故将第四电流源I4的电流镜像为第二十三场效应管M23的漏源电流和第二十四场效应管M24的漏源电流。从而确定了输出电路13的工作电流。

同时，第二十三场效应管M23至第二十六场效应管M26对述第二放大信号进行放大，以输出输出负极信号VOUTN。

本发明实施例还提供一种以太网芯片，该以太网芯片包括上述的电压放大器。

如图6所示，该以太网芯片还包括译码电路70、偏置电路80和数模转换电路90。

译码电路70，配置为接入数据信号，并对数据信号进行二进制和温度译码，以输出控制信号。

偏置电路80，配置为提供偏置电流。

数模转换电路90，与译码电路70、偏置电路80和交错输入电路11连接，配置为基于偏置电流将控制信号转换为输入信号。

需要说明的是，数模转换电路90在译码电路70输出的控制信号作用下输出差分电流。电流镜像精度在数模转换模块中是一个需要重点关注的方面，尤其是考虑失配之后，因此设计时需要在电流镜尺寸面积和性能之间进行折中考虑。偏置电路80为数模转换电路90的电流单元阵列提供电流和电压偏置，以保证电流镜的正常镜像。

如图6所示为电压型的以太网芯片(发送器)的模块原理框图，在采样温度编码的同时，通过数模转换电路90和电压放大器，直接输出电压信号。因为电压放大器本身的滤波特性，可以完全消除尖峰信号，使输出信号具有更好的完整性。

过冲(尖峰信号)是数模转换电路90中广泛引用的概念，是数模转换电路90高速工作时精度的主要限制因素。假若数据为5位时，最差情况就会发生在01111向10000转变时，这时的过冲是最大的。为了减少过冲通常会采用温度编码的方式，温度编码能够较好解决过冲问题，但是随着分辨率的增加，所需的电流源个数呈指数增加，并且译码电路70会越来越复杂，占用的芯片面积会越来越大。因此为了节省面积，只能接受一定过冲的存在，本发明是高位数据采用温度编码，低位数据采用二进制编码，使得面积与性能都能够得到满足。数模转换电路90的示意图如图7所示。

与电流型以太网芯片相比，采用上述的电压放大器的以太网芯片为电压型的以太网芯片，简化了板级布线、降低硬件开销成本且信号完整性更好，并节省了功耗。

本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的电压放大器。

本发明实施例通过包括两个放大单元，放大单元包括交错输入电路、放大电路和输出电路；交错输入电路接入输入极性信号，并根据输入极性信号和另一个放大单元中的交错输入电路输出的第一电流输出第一放大信号和第一电流；放大电路对第一放大信号进行放大以输出第二放大信号，且确定输出电路的第一工作电流；输出电路对第二放大信号进行放大，以输出输出极性信号；本发明实施例用于根据接入的输入信号输出输出信号；其中，输入信号包括两个输入极性信号，两个输入极性信号分别为输入正极信号和输入负极信号；输出信号包括两个输出极性信号，两个输出极性信号分别为输出正极信号和输出负极信号；由于两个放大单元的交错输入电路交错连接，输出的第一电流具有扩展特性，提高了转换速率，提高了电压放大器的带宽、精度和抗共模噪声能力；同时，放大电路确定输出电路的第一工作电流，且输入极性信号经过三级放大，提高了输出摆幅且功耗可控。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。