[發明專利]用于電容信號源放大器的系統和方法

有效

• 申請號: 201210245008.5
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102882481A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 西格弗里德·阿爾貝爾;喬斯·路易斯·塞巴洛;邁克爾·克羅普菲奇
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

1.一種用于放大由電容信號源提供的信號的系統，所述系統包括：

第一級，包括：

電壓跟隨器裝置，包括被配置為耦接至所述電容信號源的第一端子的輸入端子，以及

第一電容器，包括耦接至所述電壓跟隨器裝置的輸出端子的第一端，以及被配置為耦接至所述電容信號源的第二端子的第二端；以及

第二級，電容耦接至所述電壓跟隨器裝置的輸出端子，所述第二級包括差分放大器。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第二級還包括：

輸入電容器，耦接在所述電壓跟隨器裝置的輸出端子和所述差分放大器的第一輸入端子之間；

基準電容器，耦接在基準節點和所述差分放大器的第二輸入端子之間；

第一反饋電容器，耦接在所述差分放大器的第一輸出端子和所述差分放大器的第一輸入端子之間；

第二反饋電容器，耦接在所述差分放大器的第二輸出端子和所述差分放大器的所述第二輸入端子之間。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述電壓跟隨器裝置包括MOS源跟隨器。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述源跟隨器裝置在亞閾值區域被偏置。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一級還包括：第二電容器，包括耦接至基準節點的第一端和被配置為耦接至所述電容信號源的第二端子的第二端。

6.根據權利要求1所述的系統，還包括所述電容信號源。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述電容信號源包括MEMS麥克風。

8.一種用于放大由高阻抗信號源提供的信號的放大器，所述放大器包括：

源跟隨器晶體管，具有被配置為耦接至所述高阻抗信號源的第一端子的柵極；

第一電容器，具有耦接至所述源跟隨器晶體管的第一端子和被配置為耦接至所述高阻抗信號源的第二端子的第二端子；

第二電容器，耦接在所述源跟隨器晶體管的源極和差分放大器的第一輸入之間；以及

第三電容器，耦接在所述差分放大器的第一輸出和所述差分放大器的第一輸入之間，其中，

所述差分放大器被配置為相對于所述第一輸入在所述第一輸出產生負相；

所述差分放大器的低頻增益由所述第二電容器的電容和所述第三電容器的電容的比設置。

9.根據權利要求8所述的放大器，還包括第四電容器，耦接在所述第一電容器的第二端子和電壓基準之間，其中，從所述高阻抗信號源的第一和第二端子到所述源跟隨器晶體管的源極的電壓增益取決于所述第一電容器的阻抗和所述第四電容器的阻抗的比。

10.根據權利要求9所述的放大器，其中，從所述高阻抗信號源的第一和第二端子到所述源跟隨器晶體管的源極的電壓增益大于1。

11.根據權利要求8所述的放大器，還包括：

第五電容器，耦接在所述差分放大器的第二輸入和基準電壓之間；以及

第六電容器，耦接在所述差分放大器的第二輸出和所述差分放大器的第二輸入之間。

12.根據權利要求8所述的放大器，其中，所述差分放大器包括具有共模反饋的全差分放大器。

13.根據權利要求8所述的放大器，其中，所述源跟隨器晶體管在亞閾值區域中被偏置。

14.根據權利要求8所述的放大器，還包括與所述第三電容器并聯耦接的偏壓電阻器，所述偏壓電阻器包括至少100MΩ的值。

15.根據權利要求14所述的放大器，其中，所述偏壓電阻器包括串接的多個二級管連接的MOS器件。

16.根據權利要求8所述的放大器，其中，所述高阻抗信號源包括電容信號源。

17.根據權利要求16所述的放大器，其中，所述電容信號源包括MEMS麥克風。

18.根據權利要求17所述的放大器，還包括耦接至所述第一電容器的第二端子的MEMS偏置電路。

19.根據權利要求8所述的放大器，其中，所述差分放大器包括運算跨導放大器（OTA）。