[發明專利]具有共模采樣的可編程增益放大器

有效

• 申請號: 201380023247.9
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104272590B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: C·G·萊登;R·S·馬奧里諾;D·J·麥克卡爾特內
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H03G3/00
• 分類號: H03G3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 秦晨

1.一種可編程增益放大器PGA，包括：

具有一對輸入和一對輸出的差分放大器，

具有分別連接到差分放大器的輸入的輸出端子的一對輸入電容器，

分別連接在差分放大器的輸出和差分放大器的相應輸入之間的一對反饋電容器，

第一斬波電路，連接輸入電容器到PGA的相應輸入端，

第二斬波電路，連接差分放大器的輸出端到PGA的相應輸出端，

電壓源，通過相應開關耦合到差分放大器的輸入端，具有設定為差分放大器的共模電壓的電壓，

其中所述第一斬波電路的一對開關中的一個開關將所述一對輸入電容器中的一個輸入電容器耦合到第一PGA輸入并且所述第一斬波電路中的相同對開關中的另一個開關將所述一對輸入電容器中的所述一個輸入電容器耦合到第二PGA輸入。

2.根據權利要求1所述的PGA，進一步包括通過相應開關耦合到輸入電容器的輸入端的第二電壓源，具有設定為輸入到PGA的信號共模的電壓。

3.根據權利要求1所述的PGA，其中

每個輸入電容器為一對等權重的子電容器，以及

所述第一斬波電路包括四對開關，為每個子電容器提供一對開關，每對中的一個開關耦合一個子電容器到第一PGA輸入，以及每對中的另一個開關耦合所述一個子電容器到第二PGA輸入。

4.根據權利要求1所述的PGA，進一步包括：耦合在兩個輸入電容器的輸入端子之間的短路開關。

5.根據權利要求1所述的PGA，進一步包括：耦合在差分放大器的輸出端子之間的短路開關。

6.根據權利要求1所述的PGA，進一步包括控制器以管理PGA的開關配置，所述控制器使PGA循環通過多個操作階段：

共模采樣階段，期間輸入電容器采樣電壓，所述電壓表示至PGA的輸入信號的共模電壓和差分放大器的共模電壓之間的差異，

第一斬波階段，期間第一和第二斬波電路以第一方向配置輸入信號關于差分放大器的傳播，以及

第二斬波階段，期間第一和第二斬波電路以與第一方向相反的第二方向配置輸入信號關于差分放大器的傳播。

7.根據權利要求6所述的PGA，進一步包括：其中所述控制器為另一操作階段管理開關配置，其中為輸入電容器呈現輸入信號的共模電壓，但不是差分放大器的共模電壓。

8.根據權利要求1所述的PGA，其中，所述差分放大器是自動調零放大器。

9.根據權利要求1所述的PGA，其中差分放大器是修剪放大器。

10.一種可編程增益放大器PGA，包括：

具有一對輸入和一對輸出的差分放大器，

具有分別連接到差分放大器的輸入的輸出端子的一對輸入電容器，

分別連接在差分放大器的輸出和差分放大器的對應輸入之間的一對反饋電容器，

第一斬波電路，連接輸入電容器到PGA的相應輸入端，

第二斬波電路，連接差分放大器的輸出端到PGA的相應輸出端，

電壓源，通過相應開關耦合到輸入電容器的輸入端，具有設定為呈現到PGA的輸入信號的共模電壓的電壓，

其中所述第一斬波電路的一對開關中的一個開關將所述一對輸入電容器中的一個輸入電容器耦合到第一PGA輸入并且所述第一斬波電路中的相同對開關中的另一個開關將所述一對輸入電容器中的所述一個輸入電容器耦合到第二PGA輸入。

11.根據權利要求10所述的PGA，進一步包括通過相應開關耦合到差分放大器的輸入端的第二電壓源，具有設定為差分放大器的共模電壓的電壓。

12.根據權利要求10所述的PGA，進一步包括連接在所述差分放大器的輸出端子之間的短路開關。

13.根據權利要求10所述的PGA，還包括一對短路開關，每個短路開關連接在差分放大器的相應輸出端和差分放大器的相應輸入端之間。

14.根據權利要求13所述的PGA，進一步包括：

連接開關，耦合反饋電容器分別到差分放大器的輸入端和輸出端，所述連接開關被以與短路開關相反方式進行控制，以及

一對參考電壓，分別對應于差分放大器的輸入共模電壓和差分放大器的輸出共模電壓，并通過相應的開關耦合到反饋電容器的相應端子。