[發明專利]使用高級相關的電平移動的增益增強

有效

• 申請號: 201610943628.4
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN107046405B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 譚志超;K·Q·恩古因;杜曉宏
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H03F1/34
• 分類號: H03F1/34;H03F3/70
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

本文公開提供用于使用多個相關電平移動電容器增強運算放大器的低頻(DC)增益的系統和方法。在實施方案中，運算放大器在第一相中使用第一相關電平移動電容器電平移動，然后在至少第二非重疊連續相中使用至少第二相關電平移動電容器再次電平移動。在實施方案中，多個相關電平移動電容器被開關電路網絡控制。

技術領域

本公開涉及用于使用多個相關電平移動電容器增強運算放大器(OPAMP)的低頻(DC)增益的系統和方法.

背景技術

OPAMP通常用在反饋電路中，以將輸入電壓放大到所需的輸出電壓。通常，OPAMP由兩個輸入端子(i)正極輸入端子(即，非反相)和(ii)負極輸入端子(即反相)和輸出端子組成。另外，在反饋電路的上下文中，輸出的一部分被反饋到反相端子以建立用于反饋電路G₀的固定閉環增益。反饋增益G₀是反饋電路元件兩端的電壓V_O與輸入電路元件兩端的電壓V_in的比值。在反饋電路操作期間，OPAMP的DC開環增益放大OPAMP的負極和正極輸入之間的電勢差。放大器的開環DC增益A將繼續放大OPAMP的負極和正極輸入端子之間的電勢差，直到電勢差為零。只要輸入和輸出保持在OPAMP的操作范圍內，OPAMP的輸出將為輸入電壓乘以反饋G₀設置的閉環增益。

然而,OPAMP在現實世界中沒有無限的DC開環增益。這樣，有限的直流開環增益A限制反饋電路獲得理想的反饋增益G₀(即，限制輸入電壓從實現理想的輸出電壓)。另外，有限增益A還在信號傳遞函數中引入誤差，這進一步限制了OPAMP的性能。此外，OPAMP還具有非常窄的輸出擺幅范圍。因此，如果輸出擺動超出窄范圍，放大器A的DC開環增益將減小，這導致閉環增益G₀也減小。

因此需要使用較低功率消耗來增強電路的OPAMP的DC增益。

發明內容

在某些實施方案中，開關電容器電路包括:放大器電路,其中放大器電路包括(i)運算放大器,(ii)至少一個采樣電容器和(iii)至少一個反饋電容器；多個電平移動電容器；和開關電路網絡,其中開關電路網絡(i)包括多個開關和(ii)被構造為在第一和至少第二非重疊電平移動相中選擇性地連接多個電平移動電容器至放大器電路。

在某些實施方案中，提供操作開關電容器電路的方法,其中開關電容器電路包括:(i)放大器電路，包括運算放大器,至少一個采樣電容器和至少一個反饋電容器,(ii)多個電平移動電容器和(iii)開關電路網絡，包括多個開關,該方法公開在第一和至少第二非重疊電平移動相中使用開關電路網絡選擇性地連接多個電平移動電容器至放大器電路。

在某些實施方案中，開關電容器電路包括:用于放大輸入電壓的構件；用于儲存電荷的構件；和在第一和至少第二非重疊電平移動相中用于將用于儲存電荷的構件選擇性地連接用于放大輸入電壓的構件的構件。

附圖說明

圖1示出在放大相中常規電荷放大器的實施方案。

圖2A示出插入多個相關電平移動電容器的圖2A的電荷放大器的計時圖.

圖2B示出插入多個相關電平移動電容器的圖2A的電荷放大器的計時圖.

圖3A示出插入多個相關電平移動電容器的積分器的實施方案。

圖3B示出插入多個相關電平移動電容器的圖3A的積分器的計時圖。

圖4A示出在采樣相中圖2A的電荷放大器。

圖4B示出在充電相中圖2A的電荷放大器。

圖4C示出在第一電平移動相中圖2A的電荷放大器。

圖4D示出在第二電平移動相中圖2A的電荷放大器。

圖5示出使用多個相關電平移動電容器的的方法的實施方案。