[發(fā)明專(zhuān)利]集成電路和單端到差分放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110258098.7
• 申請(qǐng)日: 2011-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102386863A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·M·喬丹;哈維耶·雅撒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 飛兆半導(dǎo)體公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03F3/45
• 分類(lèi)號(hào): H03F3/45
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 呂雁葭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的主題通常涉及放大器電路，更具體地，涉及用于單端到差分放大器電路的方法和裝置。

背景技術(shù)

通常，傳感器電路從換能器接收電信號(hào)。該傳感器電路然后將接收的信號(hào)放大到需要的電平以進(jìn)行處理。在一些傳感器電路中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行偏置和放大以提供差分輸出。電源上的噪聲，例如在用于偏置信號(hào)的共模電源上的噪聲，可能對(duì)接收的傳感器信號(hào)的接收和放大造成干擾。在一些傳感器電路中，濾波器常用于通過(guò)具有所關(guān)心的特定頻率的信號(hào)。通過(guò)在集成電路片上與電源或其它電路一起，或者在其附近提供傳統(tǒng)的濾波器，可能由于電源或其它電路導(dǎo)致的失真而限制了濾波器的信號(hào)處理質(zhì)量，以及限制了濾波器提供低頻極點(diǎn)的能力。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)示例中，提供了集成電路單端到差分放大器。所述放大器可以包括放大器電路，具有：配置為接收單端信號(hào)的第一輸入；第二輸入；以及配置為提供所述單端信號(hào)的放大呈現(xiàn)的差分輸出。所述放大器可以包括：濾波器電路，配置為平衡在所述放大器電路的第一和第二輸入之間的共模電壓。所述濾波器電路可以包括：配置為接收所述共模電壓的共模輸入，在共模輸入和放大器電路的第一輸入之間耦合的第一阻抗網(wǎng)絡(luò)，以及在共模輸入和放大器電路的第二輸入之間耦合的第二阻抗網(wǎng)絡(luò)。所述濾波器電路可以提供1赫茲以下的低頻極點(diǎn)。

在一些特定示例中，提供集成電路高阻抗網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可以包括在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間耦合的反并聯(lián)二極管對(duì)。所述反并聯(lián)二極管對(duì)可以包括具有P+/N_WELL結(jié)的第一二極管和具有N+/P_WELL結(jié)的第二二極管。在一個(gè)示例中，所述第一二極管和第二二極管可以包括公共襯底。在一個(gè)示例中，集成電路網(wǎng)絡(luò)利用非常小的電路襯底區(qū)域提供極高的阻抗。在一個(gè)示例中，高阻抗網(wǎng)絡(luò)可以在集成電路中允許極低頻率的極點(diǎn)(例如，低到幾分之一赫茲)。

本發(fā)明內(nèi)容部分旨在提供有關(guān)本專(zhuān)利申請(qǐng)主題的綜述。而不是意圖提供本發(fā)明的排他的或詳盡的解釋。所述詳細(xì)說(shuō)明用于提供有關(guān)本專(zhuān)利申請(qǐng)的進(jìn)一步的信息。

附圖說(shuō)明

附圖不一定按比例描繪，其中相似的附圖標(biāo)記表示不同附圖中相同的部件。具有不同下標(biāo)字母的相似附圖標(biāo)記可以表示相同部件的不同實(shí)例。所述附圖一般性地通過(guò)示例說(shuō)明當(dāng)前說(shuō)明書(shū)中所討論的多個(gè)實(shí)施例，但不構(gòu)成對(duì)其的限制。

圖1一般性地說(shuō)明放大器的示例。

圖2一般性地說(shuō)明阻抗平衡放大器的示例。

圖3一般性地說(shuō)明在圖1-2的示例電路中的噪聲功率和頻率之間關(guān)系的示例。

圖4一般性地說(shuō)明集成電路高阻抗網(wǎng)絡(luò)的電路圖的示例。

圖5A一般性地說(shuō)明集成電路高阻抗網(wǎng)絡(luò)的電路圖的示例。

圖5B一般性地說(shuō)明集成電路高阻抗網(wǎng)絡(luò)的一部分的硅橫截面。

具體實(shí)施方式

集成電路已經(jīng)小型化，以能夠容納與電路關(guān)聯(lián)的無(wú)源元件，包括電容器以及這些電容器的電容。電容器和阻抗器件，例如電阻器，可被用于濾波器電路以例如用來(lái)建立濾波器的極點(diǎn)。濾波器的極點(diǎn)可以提供有關(guān)通過(guò)或拒絕特定信號(hào)頻率的電路能力指示。對(duì)于需要低頻極點(diǎn)的電路，集成電路降低的電容水平要求更多的用于電容器的區(qū)域或更多的用于較大阻抗器件的區(qū)域。本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種用于集成電路的高阻抗網(wǎng)絡(luò)，以利用非常小的芯片面積提供極高的阻抗。高阻抗器件可用于具有極低頻率極點(diǎn)的片上濾波器電路。這種極點(diǎn)可以在幾分之一赫茲的數(shù)量級(jí)。所述高阻抗網(wǎng)絡(luò)的小尺寸允許在不明顯犧牲芯片空間的情況下使用集成電路。在多個(gè)示例中，可以通過(guò)使用與放大器電路集成的一個(gè)或多個(gè)高阻抗網(wǎng)絡(luò)，以降低與集成電路濾波器的共模電源相關(guān)的失真。在一些示例中，可以利用一個(gè)或多個(gè)高阻抗網(wǎng)絡(luò)對(duì)要求高品質(zhì)片外(off-chip)共模電源的放大器電路進(jìn)行修改，以允許在一些特定示例中，將低品質(zhì)片上共模電源與集成電路放大器相集成，而不犧牲放大器的性能或不明顯增加所述集成電路的尺寸。這些改善可以降低與更高質(zhì)量的片外電源相關(guān)的成本和尺寸。在一些示例中，根據(jù)本發(fā)明主題對(duì)一個(gè)或多個(gè)高阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成可以改善集成放大器電路的電源抑制，從而可以提高電路的效率，同時(shí)降低與傳統(tǒng)的解決方案相關(guān)的成本和尺寸。