[發明專利]一種失調補償的相關雙采樣開關電容放大器

在審

• 申請號: 201410752703.X
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104485897A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 龍強;劉敏俠;王晉;邵剛;李世杰;張玲
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司第六三一研究所
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F3/45;H03G3/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明屬于高精度模擬電路設計領域，涉及一種失調補償的相關雙采樣開關電容放大器。

背景技術

開關電容電路廣泛應用于高精度模擬電路中，例如ADC的采樣保持電路、開關電容濾波器電路等。但傳統的開關電容放大器由于受到非理性特性如開關導通電阻、寄生電容、時鐘饋通、電荷注入、運放的失調電壓、有限的轉換速率、有限運放增益等特性影響，存在工作速度不高、輸出精度低、信號失真等不可消除的弊端。采用相關雙采樣結構，具有電路結構簡單、自動消除運放失調、對寄生電容不敏感、響應速度快、精度高的開關電容放大器電路，可應用在很多小信號、共模電平變化范圍較廣、高精度放大的應用領域。

發明內容

本發明提供一種失調補償的相關雙采樣開關電容放大器，該電路采用兩個非交疊的采樣時鐘，消除了電荷注入和直流失調。精確極點產生電路降低了濾波器帶內隨機噪聲，提高了放大器的增益和濾波器的響應時間。

本發明的具體技術解決方案如下：

一種失調補償的相關雙采樣開關電容放大器，其特殊之處在于：

包括極點產生支路、相關雙采樣增益提高支路和放大器G，

所述極點產生支路包括串聯的開關Φ9與電容Ctj1，

所述相關雙采樣增益提高支路包括開關Φ1、開關Φ2、開關Φ3、開關Φ4、開關Φ5、開關Φ6、開關Φ7、開關Φ8、開關Φ9、開關Φ10、開關Φ11、開關Φ12、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4和電容C7，

開關Φ1的一端、電容C1的一端、開關Φ3的一端連接于節點A，輸入信號INP輸入至開關Φ1的另一端，開關Φ2的一端；

開關Φ4的一端、電容C2的一端、開關Φ2的另一端連接于節點B，輸入信號INM輸入至開關Φ3的另一端，開關Φ4的一端；

電容C1的另一端、開關Φ9的另一端、開關Φ5的一端、開關Φ8的一端和電容C7的一端連接于節點C；

電容C7的另一端、開關Φ12的一端和放大器G同相輸入端連接于節點E；

開關Φ5的另一端、開關Φ6的一端、開關Φ7的一端和開關Φ11的一端均接參考電壓Vref；

開關Φ6的另一端、開關Φ8的另一端和電容C3的一端連接于節點H；

電容C3的另一端、開關Φ7的另一端和開關Φ10的一端連接于節點G；

電容Ctj1的另一端、開關Φ10的另一端、電容C4的一端、放大器G的反相輸出端連接于節點F；

開關Φ12的另一端、開關Φ11的另一端和電容C4的另一端連接于節點I；

開關Φ15與電容Ctj2串聯；

電容C2的另一端、開關Φ15的另一端、開關Φ18的一端、開關Φ16的一端和電容C8的一端連接于節點D；

節點C與節點D對稱，位于放大器G同相輸入端的結構與位于反相輸入端的結構完全一致，放大器G同相輸出端輸信號OUTP，放大器G反相輸出端輸信號OUTM，

上述所有開關均由外部產生的非交疊時鐘信號控制，所述參考電壓Vref由外部產生。

上述放大器G為全差分放大器。

本發明的優點如下：

本發明提供的一種失調補償的相關雙采樣開關電容放大器，采用兩個非交疊的采樣時鐘，消除了電荷注入和直流失調。極點產生支路降低了濾波器帶內隨機噪聲，提高了放大器的增益和濾波器的響應時間。該放大電路具有放大精度高、增益線性度好、響應速度快、共模電平范圍廣、失調自動消除等優點。

附圖說明

圖1是本發明的方法的電路實現圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地表述。顯然，所表述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

采用兩個非交疊的采樣時鐘，消除了電荷注入和直流失調。極點產生支路降低了放大器器帶內隨機噪聲，提高了放大器的增益和濾波器的響應時間。采用精確極點產生技術，精確極點產生電路降低了濾波器帶內隨機噪聲，提高了放大器的增益和濾波器的響應時間。電容C_tj和開關用于產生精確極點。