[發明專利]多級放大器以及補償多級放大器的直流偏移的方法

有效

• 申請號: 201210558400.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103067007A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 郭慧民;鐘啟祥;錢剛
• 申請（專利權）人: 香港應用科技研究院有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

1.一種多級放大器，具有多個串聯增益級，所述多個串聯增益級中的每個包括差分放大器單元，所述差分放大器單元配置成從一對差分輸入產生一對差分輸出，其中：

在所述多個串聯增益級中的尾隨級包括數字直流偏移消除模塊，所述數字直流偏移消除模塊配置成用于補償尾隨級的差分放大器單元的直流偏移，其中所述數字直流偏移消除模塊包括比較器，所述比較器耦接至尾隨級的差分放大器單元的一對差分輸出，以接收該對差分輸出作為所述比較器的一對輸入。

2.根據權利要求1所述的多級放大器，其中串聯增益級中的一個或多個在增益上是可編程的，從而使得多級放大器具有可編程的增益。

3.根據權利要求1所述的多級放大器，其中串聯增益級中的任一個的差分放大器單元包括一個或多個獨立的差分放大器。

4.根據權利要求1所述的多級放大器，其中所述比較器配置成具有很小的固有直流偏移。

5.根據權利要求1所述的多級放大器，其中所述比較器是自動歸零電壓比較器。

6.根據權利要求1所述的多級放大器，其中所述數字直流偏移消除模塊還包括：

數模轉換器，其具有耦接至尾隨級的差分放大器單元的該對差分輸入的一對數模轉換器輸出，以在該對數模轉換器輸出處產生一對可控電流，從而在尾隨級的差分放大器單元的差分輸入上引入額外的電壓差；以及

數字校準模塊，配置成使用所述比較器的輸出作為數字校準模塊的輸入信息，控制數模轉換器產生該對可控電流，以補償尾隨級的差分放大器單元的直流偏移；

從而使得直流偏移在不需要包括模數轉換器的條件下得到補償。

7.根據權利要求6所述的多級放大器，其中數字校準模塊使用逐次逼近寄存器邏輯。

8.根據權利要求1所述的多級放大器，其中從除了尾隨級之外的串聯增益級中選擇的非尾隨級包括模擬直流偏移消除模塊，其配置成補償非尾隨級的直流偏移。

9.根據權利要求8所述的多級放大器，其中非尾隨級在增益上是可編程的。

10.根據權利要求8所述的多級放大器，其中模擬直流偏移消除模塊包括：

輸入電阻梯形電路，具有耦接到非尾隨級的差分放大器單元的該對差分輸出的一對端子；

低通濾波器，產生第一濾波器輸出和第二濾波器輸出，以低通過濾從輸入電阻梯形電路獲得的第一濾波器輸入和第二濾波器輸入；

第一輸出電阻器，第一輸出電阻器的第一端子連接至第一濾波器輸出，以及第一輸出電阻器的第二端子連接至非尾隨級的差分放大器單元的差分輸入中的一個；以及

第二輸出電阻器，第二輸出電阻器的第一端子連接至第二濾波器輸出，以及第二輸出電阻器的第二端子連接至非尾隨級的差分放大器單元的差分輸入中的另一個。

11.根據權利要求10所述的多級放大器，其中低通濾波器是有源RC濾波器。

12.一種用于補償多級放大器的直流偏移的方法，所述多級放大器具有多個串聯增益級，所述多個串聯增益級中的每個包括差分放大器單元，所述差分放大器單元配置成從一對差分輸入產生一對差分輸出，所述方法包括：

對于所述多個串聯增益級中的尾隨級，使用數字直流偏移消除模塊補償尾隨級的差分放大器單元的直流偏移，其中數字直流偏移消除模塊具有比較器，所述比較器耦接至尾隨級的差分放大器單元的一對差分輸出，以接收該對差分輸出作為所述比較器的一對輸入。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述比較器配置成具有很小的固有直流偏移。

14.根據權利要求12所述的方法，其中所述比較器是自動歸零電壓比較器。

15.根據權利要求12所述的方法，還包括：

對于從除了尾隨級之外的串聯增益級中選擇的非尾隨級，使用模擬直流偏移消除模塊補償非尾隨級的直流偏移。