[發明專利]預充電平衡負載開關電容電路和包含其的開關電容比較器

有效

• 申請號: 201410255572.4
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104052441B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 陸波;尹國和;陳勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: H03K5/22
• 分類號: H03K5/22
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 孟阿妮

1.一種預充電平衡負載開關電容電路，其特征在于，包括一個開關電容電路、主放大器和虛地放大器；

所述主放大器用于將輸入的第一模擬電壓信號進行緩沖形成第二模擬電壓信號，并輸出到所述開關電容電路；

所述開關電容電路用于對所述第二模擬電壓信號進行采樣，生成第一采樣信號；

所述虛地放大器用于接收所述第一采樣信號并放大形成第二采樣信號后輸出；

其中，

所述開關電容電路包括第一開關電容網絡、第二開關電容網絡和公共采樣開關，所述第一開關電容網絡和第二開關電容網絡具有相同電路結構，且周期性地工作于采樣模式、轉移模式和預充電模式；

所述第一開關電容網絡和第二開關電容網絡包括多個開關，所述多個開關用于使得當第一/第二開關電容網絡工作在轉移模式時，第二/第一開關電容網絡工作在預充電模式；

所述公共采樣開關用于在所述第一采樣開關組或所述第二采樣開關組接通時同時接通，用于產生所述第一開關電容網絡或第二開關電容網絡采集的第一采樣信號；

所述公共采樣開關的第一端與所述虛地放大器的負極輸入端相連，所述公共采樣開關的第二端接地。

2.根據權利要求1所述的預充電平衡負載開關電容電路，其特征在于，所述采樣模式、轉移模式和預充電模式互不重疊。

3.根據權利要求1所述的預充電平衡負載開關電容電路，其特征在于，所述第一開關電容網絡包括第一電容、第一采樣開關組、第一轉移開關組和第一預充電開關組；

所述第一采樣開關組包括第一采樣開關和第二采樣開關，所述第一轉移開關組包括第一轉移開關和第二轉移開關，所述第一預充電開關組包括第一預充電開關和第二預充電開關；

所述第一采樣開關和所述第一預充電開關的第一端與所述主放大器的輸出端連接，所述第一采樣開關和所述第一預充電開關的第二端與所述第一采樣電容的第一端連接；所述第一轉移開關的第一端接地，所述第一轉移開關的第二端與所述第一采樣電容的第一端連接；所述第二采樣開關和所述第二轉移開關的第一端與所述第一采樣電容的第二端連接，所述第二采樣開關和所述第二轉移開關的第二端連接至所述虛地放大器的負極輸入端；所述第二預充電開關的第一端與所述第一采樣電容的第二端連接，所述第二預充電開關的第二端接地；

且所述第一采樣開關組、第一轉移開關組和第一預充電開關組的接通時間互不重疊。

4.根據權利要求3所述的預充電平衡負載開關電容電路，其特征在于：

所述第二開關電容網絡包括第二電容、第二采樣開關組、第二轉移開關組和第二預充電開關組；

所述第二采樣開關組包括第三采樣開關和第四采樣開關，所述第二轉移開關組包括第三轉移開關和第四轉移開關，所述第二預充電開關組包括第三預充電開關和第四預充電開關；

所述第三采樣開關和所述第三預充電開關的第一端與所述主放大器的輸出端連接，所述第三采樣開關和所述第三預充電開關的第二端與所述第二采樣電容的第一端連接；所述第三轉移開關的第一端接地，所述第三轉移開關的第二端與所述第二采樣電容的第一端連接；所述第四采樣開關和所述第四轉移開關的第一端與所述第二采樣電容的第二端連接，所述第四采樣開關和所述第四轉移開關的第二端連接至所述虛地放大器的負極輸入端；所述第四預充電開關的第一端與所述第二采樣電容的第二端連接，所述第四預充電開關的第二端接地；

所述第三轉移開關與所述第一預充電開關同時通斷，所述第四轉移開關與所述第二預充電開關同時通斷；所述第三預充電開關與所述第一轉移開關同時通斷，所述第四預充電開關與所述第二轉移開關同時通斷。

5.根據權利要求4所述的預充電平衡負載開關電容電路，其特征在于：

所述第一預充電開關和第二預充電開關的接通時間部分重疊；第一采樣開關和第二采樣開關的接通時間部分重疊；所述第一轉移開關和所述第二轉移開關的接通時間部分重疊；

所述第三預充電開關和第四預充電開關的接通時間部分重疊；第三采樣開關和第四采樣開關的接通時間部分重疊；所述第三轉移開關和所述第四轉移開關的接通時間部分重疊。