[發明專利]斬波放大器的裝置和方法

有效

• 申請號: 201410418603.3
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104426493B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 周捷;A·J·卡爾布;M·D·萊西格
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 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: 申發振

技術領域

本發明的實施例涉及電子設備，并且更具體地，涉及斬波放大器。

背景技術

放大器(諸如，運算放大器或儀表放大器)可以包括斬波電路，用于降低放大器的輸入偏置電壓。例如，在常規的斬波放大器中，輸入斬波開關可用來在斬波操作期間斬剁或調節放大器的輸入信號，從而上變頻放大器的輸入信號的頻率。此外，放大器可包括過濾器，用于過濾所述放大器的輸入偏差，其可以在頻率上獨立于斬波輸入信號。放大器還可以包括輸出斬波開關，用于在輸出斬波操作期間解調或者下變頻斬波輸入信號的頻率。

雖然在放大器中包括斬波電路可以減少放大器的輸入偏置電壓，斬波也可以在斬波頻率和其諧波在該放大器的輸出信號中生成漣波(ripple)。

存在對于具有改進性能的放大器的需要。此外，還需要對具有降低輸入偏置電壓和降低的輸出電壓紋波的斬波放大器。

發明內容

在一個實施例中，一種裝置包括：可編程存儲器，被配置為產生第一控制信號，和一個斬波放大器，經配置以放大差分輸入電壓信號以產生輸出信號。斬波放大器包括：包括選擇電路和多個晶體管的第一差分晶體管池。選擇電路被配置為基于第一控制信號選擇第一部分的多個晶體管，用于在第一晶體管組中的操作，并基于第一控制信號選擇第二部分的多個晶體管，用于在第二晶體管組中的操作。斬波放大器的輸入偏置電壓根據第一和第二晶體管組中的晶體管選擇而有所不同。

在另一個實施方案中，提供了一種校準斬波放大器的方法。該方法包括：觀察斬波放大器對于斬波器放大器的第一差分晶體管池的多個所選晶體管配置的每一個的輸入偏置電壓。第一差分晶體管池包括多個晶體管，并且所選晶體管配置包括：第一晶體管組和第二組晶體管組中多個晶體管的不同組合。該方法進一步包括：基于所述輸入偏置電壓的觀察而選擇晶體管配置，并在可編程存儲器中存儲對應于所選晶體管配置的數據。

附圖說明

圖1A是示出集成電路(IC)的一個實施例的示意性框圖。

圖1B和1C是根據一個實施例的差分晶體管池的示意性框圖。

圖2-7是根據各種實施例的斬波放大器的電路圖。

圖8A-8D是根據各種實施例的差分晶體管池的電路圖。

圖9是斬波電路的一個實施方式的電路圖。

圖10是根據另一實施例的斬波放大器的電路圖。

圖11是根據另一實施例的斬波放大器的電路圖。

圖12A是根據一個實施例的斬波差分晶體管池的電路圖。

圖12B是根據另一實施例的斬波差分晶體管池的電路圖。

圖13是根據一個實施例校準斬波放大器的方法的流程圖。

圖14是根據另一實施例校準斬波放大器的方法的流程圖。

具體實施方式

某些實施例的以下詳細描述中提出了本發明的特定實施例的各種描述。然而，本發明可以體現在多種不同的方式中。在本說明書中，參考了附圖，其中類似的附圖標記可以指示相同或功能類似的元件。

對于諸如高精度放大的某些應用，希望具有低輸入偏置的放大器。為了幫助實現低輸入偏置，某些放大器可以使用自動歸零和/或斬波計劃。

雖然在放大器中使用自動歸零和/或斬波可以減少輸入偏置，這種技術可以有缺點。例如，由于寬帶噪聲混疊進入自動歸零頻段，自動歸零可以產生相對較高的低頻噪聲功率譜密度(PSD)。

此外，斬波可以減少放大器的輸入偏置，但由于輸入偏置的調制，也可以在放大器的輸出信號中引入脈動。例如，斬波器放大器的輸入斬波開關可以操作以通過斬波頻率調節或上變頻輸入信號的頻譜，而斬波器放大器的輸出斬波開關可以操作以通過斬波頻率解調或向下變頻放大輸入信號的頻譜。然而，放大器的輸入放大級可以被定位在輸入斬波開關之后的斬波放大器的信號路徑中，并由此輸入偏置不會由輸入斬波開關進行調制。而是，輸入偏置將被輸出斬波開關調制或向上變頻，它可在斬波頻率和其諧波導致輸出信號中的漣波。