快速穩(wěn)定的電容耦合放大器的制造方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種快速穩(wěn)定電容耦合放大器。該放大器使用了嵌入至多通道混合嵌套式米勒補(bǔ)償拓?fù)渲械膬蓚€(gè)電容耦合通道。一個(gè)通道為直接高頻通道，另一個(gè)通道為較慢穩(wěn)定通道。這一組合得到了對(duì)斬波頻率和經(jīng)由斬波頻率的平滑頻率響應(yīng)，以及快速穩(wěn)定的響應(yīng)。公開(kāi)了各個(gè)示例性實(shí)施例，其中包括運(yùn)算放大器配置和儀表放大器配置。
【專利說(shuō)明】快速穩(wěn)定的電容耦合放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及快速穩(wěn)定(fast-settling)的放大器的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于手機(jī)、筆記本電腦或電動(dòng)車的電源管理的電流感測(cè)應(yīng)用中，必須在電流感測(cè)電阻器上存在比放大器供電電壓高的大約幾伏或幾十伏的共模電壓的情況下，在電流感測(cè)電阻器兩端測(cè)量小的差模(DM)電壓(大約幾毫伏)。儀表放大器(IA)常被用于傳感器接口。為了解決在CM電壓超出供電軌時(shí)DM電壓測(cè)量的問(wèn)題，常允許輸入電路的一部分(例如電阻器橋或者電壓-電流轉(zhuǎn)換器)從該感測(cè)電阻器汲取其CM供電電流。該輸入CM供電電流通常對(duì)待測(cè)量的系統(tǒng)具有不希望的影響。因此，已開(kāi)發(fā)出具有電容耦合輸入斬波器的IA，該IA在不汲取輸入CM供電電流的同時(shí)能夠感測(cè)超出它們的供電軌的電壓。
[0003]慢穩(wěn)定(slow settline)的電容顆合放大器
[0004]來(lái)自本發(fā)明的發(fā)明人之一的Johan Huiising 的《Operational Amplifiers,Theory and Design, Second Edition)) (2011) 一書(shū)的現(xiàn)有技術(shù)的電容稱合運(yùn)算放大器和儀表放大器在斬波頻率處不具有直的頻率特性。這些放大器在輸入信號(hào)中的階梯(Step)之后，在斬波頻率處具有慢穩(wěn)定紋波。因此，這些放大器不適用于快速穩(wěn)定的信號(hào)傳輸。它們的有用帶寬低于該斬波頻率。
[0005]圖1和圖2中的斬波穩(wěn)定放大器在輸入斬波器和后面的斬波器之間具有RC低通濾波器，該RC低通濾波器用作信號(hào)傳輸中的陷波濾波器。這意味著不存在斬波頻率處的反饋。因此，會(huì)發(fā)生斬波器紋波的未受控的上升(up-turn)。這引起階梯之后的慢穩(wěn)定的紋波成分。
[0006]圖3、圖4和圖5中的斬波放大器具有紋波降低回路。這當(dāng)然意味著，在斬波器頻率處的頻率響應(yīng)中存在陷波。那也意味著在階梯之后的時(shí)鐘頻率處具有慢穩(wěn)定的紋波。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的電容耦合的斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器。
[0008]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的電容器耦合的斬波穩(wěn)定儀表放大器。
[0009]圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的具有紋波降低回路的電容耦合的斬波放大器。
[0010]圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)的具有紋波降低回路的電容器耦合的斬波儀表放大器。
[0011]圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)的具有高阻抗輸入的紋波降低回路的電容器耦合的電流反饋的斬波儀表放大器。
[0012]圖6示出了現(xiàn)有技術(shù)的斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器。
[0013]圖7示出了現(xiàn)有技術(shù)的斬波穩(wěn)定的斬波運(yùn)算放大器。
[0014]圖8示出了電容耦合的斬波穩(wěn)定的運(yùn)算放大器，其具有混合嵌套式米勒補(bǔ)償和快速穩(wěn)定。
[0015]圖9示出了電容耦合的斬波穩(wěn)定的運(yùn)算放大器，其具有混合嵌套式米勒補(bǔ)償、快速穩(wěn)定和降低的斬波紋波。
[0016]圖10示出了電容耦合的斬波穩(wěn)定的儀表放大器，其具有混合嵌套式米勒補(bǔ)償、快速穩(wěn)定和降低的斬波紋波。
[0017]圖11示出了電容耦合的斬波穩(wěn)定的斬波運(yùn)算放大器，其具有混合嵌套式米勒補(bǔ)償和快速穩(wěn)定。
[0018]圖12示出了現(xiàn)有技術(shù)的斬波穩(wěn)定的斬波運(yùn)算放大器，其具有多通道混合嵌套式米勒補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)零Gm5和Gm4。
[0019]圖13示出了電容耦合的斬波器穩(wěn)定的斬波器運(yùn)算放大器，其具有混合嵌套米勒補(bǔ)償拓?fù)?、快速穩(wěn)定和降低的斬波器紋波。
[0020]圖14示出了電容耦合的斬波器穩(wěn)定的斬波儀表放大器，其具有混合嵌套米勒補(bǔ)償拓?fù)?、快速穩(wěn)定和降低的斬波器紋波。
[0021]圖15圖示了圖8的實(shí)施例的簡(jiǎn)化。
[0022]圖16圖示了圖11的實(shí)施例的簡(jiǎn)化。
[0023]圖17圖示了具有混合嵌套米勒補(bǔ)償?shù)膱D14的高差分輸入阻抗實(shí)施例。
[0024]圖18圖示了圖14的簡(jiǎn)化實(shí)施例。
[0025]圖19圖示了如可用于圖8_11、13和14的實(shí)施例中的用于自動(dòng)調(diào)零Gm5的示例性電路。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本創(chuàng)新允許測(cè)量寬帶應(yīng)用中的信號(hào)，這意味著接近斬波頻率或者超出斬波頻率而不具有慢穩(wěn)定或者不穩(wěn)定的斬波紋波響應(yīng)。
[0027]對(duì)于快速穩(wěn)定的電容稱合放大器的設(shè)計(jì)，參考《Operational Amplifiers, Theoryand Design, Second Edition)))) (Johan Hui jsing, 2011)的第 10.7 章的斬波穩(wěn)定放大器(例如圖6中的放大器)并且參考第10.8章的斬波穩(wěn)定的斬波放大器(如圖7中的)。這些放大器在斬波頻率處具有直的頻率特性并且基本不具有針對(duì)階梯函數(shù)的慢穩(wěn)定斬波紋波，這意味著它們的帶寬在比斬波頻率高得多的頻率處是有用的。
[0028]圖8的雙通道電容耦合放大器源自于圖6的斬波穩(wěn)定的放大器。它具有包括斬波頻率的通過(guò)Gm2的高頻通道，以及通過(guò)Gm5的低頻率斬波通道。盡管為避免使附圖雜亂而未示出，Gm5仍必須是針對(duì)低輸出紋波被自動(dòng)調(diào)零或者被斬波穩(wěn)定或者被給予紋波降低回路。在圖19中示出具有示例性自動(dòng)調(diào)零電路的Gm5的完整圖。具有CM31和CM32的混合嵌套式米勒補(bǔ)償方案滿足了直的頻率特性的需要(關(guān)于補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)一步信息，特別是關(guān)于米勒補(bǔ)償、嵌套式米勒補(bǔ)償和混合嵌套式米勒補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)一步信息，參見(jiàn)《OperationalAmplifiers, Theory and Design, Second Edition)) (Johan Hui jsing, 2011)第 6.2 節(jié))。基于相同的原因，在圖9-11、圖13、圖14和圖17的實(shí)施例中使用混合嵌套式米勒補(bǔ)償。
[0029]在圖8的實(shí)施例中的耦合電容器C21、C22和耦合電容器C51、C52以及本文將要描述的其他實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)或等同的耦合電容器的輸出側(cè)上，共模參考Vltef通過(guò)電阻器Rb和以相反傳導(dǎo)方向并聯(lián)連接的二極管對(duì)來(lái)耦合到每個(gè)電容器對(duì)的差分輸出端的每側(cè)。如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣，這些二極管將在相應(yīng)差分信號(hào)通道的每側(cè)上的電壓的量級(jí)限制到比電壓VRef高或低一個(gè)二級(jí)管電壓降，并且類似地，將共模電壓擺幅限制到兩個(gè)二極管電壓降。這防止隨后的放大器遭受在放大器輸入上的共模尖峰信號(hào)(common mode spike),該共模尖峰信號(hào)來(lái)自于放大器與超出放大器供電電壓范圍的電壓源的突然連接，以及來(lái)自于差分輸入端中的僅一條線與這樣的電壓瞬時(shí)連接所產(chǎn)生的高差分電壓。電阻器Rb使各自電容對(duì)的差分電壓輸出的共模穩(wěn)定在電壓VKrf。
[0030]由Gm5的偏移(offset)所造成的輸出紋波可以通過(guò)引入從輸出端經(jīng)由整個(gè)反饋到輸入端的通道來(lái)降低，該通道對(duì)紋波進(jìn)行整流并校正Gm5的偏移。通過(guò)在耦合電容器C2的輸出端與Gm5的輸入端之間插入另一個(gè)斬波器Ch3來(lái)建立這樣的通道。斬波器Ch3對(duì)輸入端處的反饋三角波和方波的紋波進(jìn)行整流并且補(bǔ)償Gm5的偏移。這在圖9中示出。同樣盡管在該圖中未示出完整的自動(dòng)調(diào)零電路，Gm5仍然必須是針對(duì)低輸出紋波被自動(dòng)調(diào)零(或者被斬波穩(wěn)定或者被給予紋波降低回路)，如圖19所示的自動(dòng)調(diào)零電路那樣。去掉C21和C22，電路落回到之前提及的書(shū)中的附圖10.10.1上，其具有在輸入電壓階梯后的慢穩(wěn)定紋波。
[0031]根據(jù)圖9，可以如圖10所示那樣，通過(guò)加入兩個(gè)另外的電容器對(duì)和額外的斬波器Ch4來(lái)建立電容耦合的儀表放大器。去掉前饋的電容器C21和C22、C31和C32，電路落回到該書(shū)的附圖10.10.5上，其具有慢穩(wěn)定紋波。信號(hào)帶寬必須要小于斬波頻率。
[0032]圖11中的雙通道電容耦合放大器源自于圖7中現(xiàn)有技術(shù)的斬波穩(wěn)定放大器。它具有通過(guò)斬波放大器級(jí)Gm2的低和高(low-and-high)頻率通道，以及通過(guò)Gm5的斬波頻率通道。具有CM3的混合嵌套米勒補(bǔ)償方案滿足直的頻率特性的需要。盡管未示出，Gm5仍然必須是針對(duì)低輸出偏移和紋波被自動(dòng)調(diào)零或者被斬波穩(wěn)定或者被給予紋波降低回路，圖19示出了該自動(dòng)調(diào)零。同樣，必須降低Gm4的偏移，如圖12的示例所示那樣。特別地，當(dāng)開(kāi)關(guān)S51和開(kāi)關(guān)S52被設(shè)置在將輸入端與電容器C51和電容器C52短接在一起的位置處時(shí)，開(kāi)關(guān)S53和開(kāi)關(guān)S54被設(shè)置在將Gm5的輸出反饋給各自輸入端的位置處。由于這建立了兩個(gè)負(fù)反饋回路，Gm5的差分輸入將被改變?yōu)榻艷m5的輸入偏移(示意性示為Vos5)，從而Gm5的差分輸出被降低到近似Gm5的輸入偏移,該近似在取決于Gm5的增益的精度內(nèi)。由于此時(shí)電容器C51和電容器C52的輸入端被短接在一起，電容器將被充電到對(duì)輸入偏移Vos5進(jìn)行校正的差分電壓，當(dāng)針對(duì)信號(hào)通道的正常操作將開(kāi)關(guān)變換到它們的另一位置時(shí)，電容器將保持該差分電壓，直至下一個(gè)自動(dòng)調(diào)零操作為止。由輸入到Gm5的共模電壓Vcm5來(lái)設(shè)定Gm5的輸入端和輸出端的共模電壓。對(duì)Gm4的自動(dòng)調(diào)零以類似方式工作。
[0033]由圖11中Gm2的偏移造成的輸出紋波可以通過(guò)引入從輸出端經(jīng)由整個(gè)反饋到輸入端的通道來(lái)降低，該通道對(duì)紋波進(jìn)行整流并校正Gm2的偏移。通過(guò)在耦合電容器C5的輸出端與Gm2的輸入端之間插入另一個(gè)斬波器Ch4來(lái)建立這樣的通道。圖13中示出的該附加斬波器Ch4對(duì)輸入端處的反饋紋波進(jìn)行整流并且部分補(bǔ)償了 Gm2的偏移。盡管未示出，針對(duì)低輸出偏移和紋波，Gm5仍然還必須是被自動(dòng)調(diào)零或者被斬波穩(wěn)定或者被給予紋波降低回路，同樣如圖19所示那樣。
[0034]根據(jù)圖13，可以通過(guò)如圖14所示那樣加入兩個(gè)另外的電容器對(duì)C31、C32和C41、C42以及額外的斬波器Ch5來(lái)建立電容稱合的儀表放大器。
[0035]圖15是與圖8類似的實(shí)施例，但做了一定程度的簡(jiǎn)化來(lái)更好的圖示基本電路。類似的，圖16是圖11的實(shí)施例的簡(jiǎn)化。圖17圖示了圖14的高差分輸入阻抗實(shí)施例，圖18是圖14的簡(jiǎn)化實(shí)施例。圖17的實(shí)施例的高差分輸入阻抗由以下事實(shí)造成:每個(gè)輸入端都有它自己的耦合到該輸入端的高輸入阻抗放大器。
[0036]前面提到了，在圖8-11、13和圖14的放大器系統(tǒng)中，Gm5應(yīng)該并且是自動(dòng)調(diào)零的。用于這些放大器系統(tǒng)中的每一個(gè)的Gm5的這樣的自動(dòng)調(diào)零的示例性電路可以參見(jiàn)圖19。在該電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S51和開(kāi)關(guān)S52處于將兩個(gè)開(kāi)關(guān)短接在一起的位置時(shí)，開(kāi)關(guān)S53和開(kāi)關(guān)S54被設(shè)定在它們的下面位置，將Gm5的輸出端與電容器C61和電容器C62耦合。在開(kāi)關(guān)S51和開(kāi)關(guān)S52耦合在一起時(shí)，Gm5的電流輸出將為Gm5*Vos5，即Gm5的增益乘以它的輸入偏移。Gm6將對(duì)電容器C61和電容器C62上的差分電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)提供對(duì)Gm5的輸出電流Gm5*Vos5進(jìn)行偏移的電流，從而電容器C61和電容器C62將停止充電。在這種情況下，暫且忽略Gm6的輸入偏移，Gm6的輸出電流將與Gm5的輸出相等并且相反,從而電容器C61和C62上的電壓差分將等于Gm5 / Gm6乘以Gm5的輸入偏移電壓。Gm6的輸入偏移的影響將被Gm6的電壓增益自動(dòng)降低。周期性重復(fù)自動(dòng)調(diào)零循環(huán)以更新C61和C62上的電荷。用于Gm5的該自動(dòng)調(diào)零電路可以被用于圖8-11、13和圖14的電路中。
[0037]同樣指出的是，Gm5應(yīng)當(dāng)被自動(dòng)調(diào)零(或者被斬波穩(wěn)定或者被給予紋波降低回路)，圖19提供了示例性的自動(dòng)調(diào)零Gm5以避免其他附圖的不必要雜亂。存在可以使用的許多自動(dòng)調(diào)零電路，如在前述的書(shū)的圖10.5.1的左手部分、圖10.5.2a、圖10.5.2b所示，而圖19是中間的一個(gè)。該書(shū)的圖10.5.1的左手部分中的電容器具有用于偏移的存儲(chǔ)器功能。同樣對(duì)應(yīng)于Gm4，存在自動(dòng)調(diào)零和積分可以共存的很多方式。存在串聯(lián)的方式，其中，圖19的自動(dòng)調(diào)零放大器本身實(shí)際上是積分器放大器Gm4(參見(jiàn)“A CapacitivelyCoupled Chopper Instrumentation Amplifier with a + 30VCommon-Mode Range,160dBCMRR and5μ V Offset”，Q.Fan等，2012ISSCC IEEE International Solid-State CircuitsConference中的圖6，還參見(jiàn)前述一書(shū)中的圖10.7)。這是最簡(jiǎn)單的方式。也可以采用并聯(lián)的方式，其中，由自動(dòng)調(diào)零電路監(jiān)視單獨(dú)的積分器運(yùn)算放大器Gm4。參見(jiàn)例如前述一書(shū)的圖
10.8.2。除了自動(dòng)調(diào)零，還可以采用眾所周知的技術(shù)來(lái)替代地將Gm4斬波穩(wěn)定。
[0038]在圖8_11、13和圖14中，使用至少一個(gè)斬波器來(lái)將輸入信號(hào)進(jìn)行斬波，該輸入信號(hào)可以具有遠(yuǎn)高過(guò)(或者想得到地遠(yuǎn)低于)該放大器系統(tǒng)供電電壓范圍的共模輸入。因此，如果需要，這些斬波器可以電容性耦合到在供電電壓操作范圍之內(nèi)操作的時(shí)鐘。這些放大器中的其他斬波器可以電容性耦合到該時(shí)鐘(參見(jiàn)作者為Q.Fan等人的前述文章)，但是也可以如通常做法那樣由時(shí)鐘直接驅(qū)動(dòng)該其他斬波器。
[0039]當(dāng)本發(fā)明的電容性耦合放大器系統(tǒng)被用作以電阻橋反饋的配置的運(yùn)算放大器時(shí)，將存在兩個(gè)電阻器(一個(gè)電阻器從待測(cè)量的電壓的每個(gè)腳到放大器系統(tǒng)相應(yīng)的輸入端)，以及額外的兩個(gè)電阻器(一個(gè)電阻器從放大器系統(tǒng)的每個(gè)輸出端到放大器系統(tǒng)各自的(極性相反的)輸入端)。在根據(jù)本發(fā)明的儀表放大器系統(tǒng)(圖10和圖14)中，電阻分壓器Rl和R2的輸出端Vfb-和Vfb+被接回到極性相反的各自的反饋輸入端，來(lái)用于獲得負(fù)反饋。注意在圖10中，時(shí)鐘被示為與斬波器Ch4電容性耦合，雖然由于反饋電壓正好在放大器系統(tǒng)供電電壓范圍內(nèi)，可以不需要這樣電容性耦合。同樣在圖13中，時(shí)鐘被示為與斬波器Ch5電容性耦合，雖然由于該放大器系統(tǒng)的反饋也在放大器系統(tǒng)供電電壓范圍內(nèi)，可以不需要這樣的電容性耦合。
[0040]當(dāng)本發(fā)明的放大器系統(tǒng)的運(yùn)算放大器版本被用于電阻電橋反饋配置時(shí)，從待測(cè)量的差分電壓的每個(gè)腳到放大器系統(tǒng)的相應(yīng)輸入端的電阻器創(chuàng)建了來(lái)自待測(cè)量的差分電壓的DC通道。如果輸入CM電壓較大，則這些DC通道(如果未被很好地平衡的話)，將會(huì)在放大器系統(tǒng)輸入端造成DC偏移,該DC偏移可能很大,可能會(huì)超出試圖測(cè)量的輸入信號(hào)。相應(yīng)地，在很多應(yīng)用中，采用電容性耦合的儀表放大器版本可能更好，因?yàn)橛糜趯?shí)施放大器系統(tǒng)的反饋具有放大器供電電壓，從而DC通道變得不顯著。但是如果本發(fā)明的運(yùn)算放大器系統(tǒng)被用作具有電容反饋的積分器時(shí)，該DC通道會(huì)如所描述那樣被保留。
[0041]在前文的描述中，已參考被示為跨導(dǎo)放大器的放大器。這些放大器僅是示例性的，如果需要也可以用電壓放大器。據(jù)此，以通常的含義使用所附權(quán)利要求中的詞“放大器”以包括單級(jí)放大的放大器和多級(jí)放大的放大器。同樣，該放大器可以用CMOS器件實(shí)現(xiàn)，也可以用雙極性器件實(shí)現(xiàn)，或者該放大器可以具有混合晶體管構(gòu)造，盡管跨導(dǎo)放大器中的CMOS晶體管是優(yōu)選的。
[0042]因此，盡管本文為了解釋的目的而未限制的目的而公開(kāi)和描述了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，在此可以做出形式上和細(xì)節(jié)上的各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種差分放大器系統(tǒng)，包括: 第一差分放大器，其耦合到差分放大器系統(tǒng)輸出端，所述第一差分放大器電容性耦合到差分放大器系統(tǒng)輸入端；以及 斬波信號(hào)通路，其位于所述差分放大器系統(tǒng)輸入端和所述差分放大器系統(tǒng)輸出端之間，所述斬波信號(hào)通路具有第一斬波器，所述第一斬波器具有耦合到所述差分放大器系統(tǒng)輸入端的輸入端以及電容性I禹合到第二斬波器的輸入端的輸出端，所述第二斬波器的輸出端通過(guò)積分器耦合到所述差分放大器系統(tǒng)輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括第三斬波器，所述第三斬波器耦合在所述第一差分放大器的差分輸入端和所述第二斬波器的輸入端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一差分放大器的差分輸入端的每側(cè)以及所述第二斬波器的差分輸入端的每側(cè)經(jīng)由電阻器耦合到各自的參考電壓，并且經(jīng)由并聯(lián)耦合的二極管對(duì)耦合到所述各自的參考電壓，所述二極管對(duì)以相反傳導(dǎo)方向相連接以限制所述各自的參考電壓與各自的所述差分輸入端的各自側(cè)之間的電壓差的量級(jí)。
4.如權(quán)利要求1所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，用于所述第一斬波器的時(shí)鐘信號(hào)電容性耦合到所述第一斬波器。
5.如權(quán)利要求1所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端電容性耦合到所述第一差分放大器的所述差分輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端還耦合到第三斬波器的輸入端，所述第三斬波器具有電容性耦合到所述第二斬波器的所述差分輸入端的輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一斬波器和所述第三斬波器具有電容性耦合到各自斬波器的時(shí)鐘輸入端。
7.如權(quán)利要求5所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括分壓器，所述分壓器耦合在所述放大器系統(tǒng)輸出端與所述系統(tǒng)反饋輸入端之間。
8.一種差分放大器系統(tǒng)，包括: 第一斬波器，其具有稱合到差分放大器系統(tǒng)輸入端的輸入端； 第一差分放大器，其具有電容性耦合到所述第一斬波器的輸出端的輸入端； 第二斬波器，其具有耦合到所述第一差分放大器的輸出端的輸入端； 所述第二斬波器的輸出端，其耦合到差分放大器系統(tǒng)輸出端； 第三斬波器，其具有電容性耦合到所述差分放大器系統(tǒng)輸入端的輸入端； 所述第三斬波器的輸出端，其作為輸入端耦合到積分器；以及 所述積分器的輸出端，其耦合到所述第二斬波器的所述輸入端。
9.如權(quán)利要求8所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一差分放大器的差分輸入端的每側(cè)以及所述第二斬波器的差分輸入端的每側(cè)經(jīng)由電阻器耦合到各自的參考電壓，并且經(jīng)由并聯(lián)耦合的二極管對(duì)耦合到所述各自的參考電壓，所述二極管對(duì)以相反的傳導(dǎo)方向相連接以限制所述各自的參考電壓與各自的所述差分輸入端的各自側(cè)之間的電壓差的量級(jí)。
10.如權(quán)利要求8所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述積分器是被耦合作為積分器的差分放大器，并且所述積分器還包括用于將被耦合作為積分器的所述差分放大器自動(dòng)調(diào)零的自動(dòng)調(diào)零電路。
11.如權(quán)利要求8所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一斬波器具有電容性耦合到所述第一斬波器的時(shí)鐘信號(hào)。
12.如權(quán)利要求8所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括第四斬波器，所述第四斬波器耦合在所述第一差分放大器的所述差分輸入端和所述第三斬波器的所述差分輸入端之間。
13.如權(quán)利要求12所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端電容性耦合到所述第三斬波器的所述差分輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端還與第五斬波器耦合，所述第五斬波器的輸出端與所述第一差分放大器的所述差分輸入端電容性耦合。
14.如權(quán)利要求13所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括分壓器，所述分壓器耦合在所述差分放大器系統(tǒng)的所述差分輸出端和所述放大器系統(tǒng)反饋輸入端之間。
15.如權(quán)利要求8所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端電容性耦合到所述第三斬波器的所述差分輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端還與第四斬波器的輸入端耦合，所述第四斬波器的輸出端與所述第一差分放大器的所述差分輸入端電容性耦合。
16.如權(quán)利要求15所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一斬波器和所述第四斬波器具有電容性耦合的時(shí)鐘輸入端。
17.如權(quán)利要求15所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括分壓器，所述分壓器耦合在所述差分放大器系統(tǒng)輸出端和所述反饋系統(tǒng)輸入端之間。
18.—種差分放大器系統(tǒng),包括: 差分放大器系統(tǒng)輸入端； 第一差分放大通道，所述第一差分放大通道電容性耦合到所述差分放大系統(tǒng)輸入端，所述第一放大通道經(jīng)由第一差分放大器與差分放大器系統(tǒng)輸出端耦合，所述第一差分放大器具有至少第一第一差分放大器級(jí)和第二第一差分放大器級(jí)； 第二差分放大通道，所述第二差分放大通道經(jīng)由第一斬波器與所述差分放大器系統(tǒng)輸入端耦合，所述第一斬波器的輸出端與第二差分放大器的輸入端電容性耦合，所述第二差分放大器的所述輸出端與第二斬波器耦合，所述第二斬波器的輸出端與積分器的輸入端耦合，所述積分器的輸出端與第三差分放大器的輸入端耦合，所述第三差分放大器的輸出端與所述第一差分放大器的所述第二級(jí)的輸入端耦合，所述差分放大器系統(tǒng)具有混合嵌套式米勒補(bǔ)償。
19.如權(quán)利要求18所述的差分放大器系統(tǒng),其中，所述第一斬波器具有與時(shí)鐘信號(hào)電容性耦合的時(shí)鐘輸入端。
20.如權(quán)利要求18所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一差分放大器的差分輸入端的每側(cè)以及所述第二差分放大器的差分輸入端的每側(cè)經(jīng)由電阻器與各自的參考電壓耦合，并且經(jīng)由并聯(lián)耦合的二極管對(duì)與所述各自的參考電壓耦合，所述二極管對(duì)以相反的傳導(dǎo)方向相連接以限制所述各自的參考電壓與各自的所述差分輸入端的各自側(cè)之間的電壓差的量級(jí)。
21.如權(quán)利要求18所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括第三斬波器，所述第三斬波器耦合在所述第一差分放大器的所述差分輸入端和所述第二差分放大器的所述差分輸入端之間。
22.如權(quán)利要求21所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端電容性耦合到所述第一差分放大器的所述差分輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端還耦合到第四斬波器的輸入端，所述第四斬波器的輸出端電容性耦合到所述第二差分放大器的所述差分輸入端。
23.如權(quán)利要求22所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括分壓器，所述分壓器耦合在所述放大器系統(tǒng)輸出端和所述系統(tǒng)反饋輸入端之間。
24.如權(quán)利要求21所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一斬波器和所述第四斬波器具有與所述時(shí)鐘信號(hào)電容性耦合的時(shí)鐘輸入端。
25.—種差分放大器系統(tǒng),包括: 差分放大器系統(tǒng)輸入端； 第一差分放大通道，所述第一差分放大通道具有耦合到所述差分放大系統(tǒng)輸入端的第一斬波器，所述第一斬波器具有電容性耦合到第一差分放大器的差分輸出端，所述第一差分放大器具有耦合到第二斬波器的差分輸出端，所述第二斬波器具有經(jīng)由第二差分放大器與差分放大器輸出端耦合的差分輸出端； 具有第三差分放大器的第二差分放大通道，所述第三差分放大器具有電容性耦合到所述差分放大器系統(tǒng)輸入端的輸入端以及耦合到第三斬波器的輸出端，所述第三斬波器具有與積分器的輸入端I禹合的輸出端，所述積分器具有I禹合到第四差分放大器的輸入端的輸出端，所述第四差分放大器具有耦合到所述第二斬波器的差分輸入端的輸出端，所述差分放大器系統(tǒng)具有混合嵌套式米勒補(bǔ)償。
26.如權(quán)利要求25所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一斬波器具有與所述第一斬波器電容性耦合的時(shí)鐘 信號(hào)。
27.如權(quán)利要求25所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一差分放大器的差分輸入端的每側(cè)和所述第二差分放大器的差分輸入端的每側(cè)經(jīng)由電阻器與各自的參考電壓耦合，并且經(jīng)由并聯(lián)耦合的二極管對(duì)與所述各自的參考電壓耦合，所述二極管對(duì)以相反的傳導(dǎo)方向相連接以限制所述各自的參考電壓與各自的所述差分輸入端的各自側(cè)之間的電壓差的量級(jí)。
28.如權(quán)利要求25所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括第四斬波器，所述第四斬波器耦合在所述第一差分放大器的所述差分輸入端和所述第二差分放大器的所述差分輸入端之間。
29.如權(quán)利要求28所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端耦合到第五斬波器，所述第五斬波器的輸出端電容性耦合到所述第一放大器的所述差分輸入端，所述差分放大器系統(tǒng)反饋輸入端電容性耦合到所述第二差分放大器的所述差分輸入端。
30.如權(quán)利要求29所述的差分放大器系統(tǒng)，還包括分壓器，所述分壓器耦合到所述差分放大器系統(tǒng)的差分輸出端。
31.如權(quán)利要求29所述的差分放大器系統(tǒng)，其中，所述第一斬波器和所述第五斬波器具有電容性耦合的時(shí)鐘輸入端。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK103997306SQ201310122194
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年2月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月16日
【發(fā)明者】J·H·赫伊吉森, 范欽雯, K·A·A·馬金瓦, 傅代紅, 鄔峻, 周麗霞 申請(qǐng)人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司