[發明專利]差分電流至電壓轉換器

有效

• 申請號: 201711024388.9
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN108011594B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 半田幸久;N·R·卡特
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F1/34;H03F3/45
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 歐陽帆

本公開涉及差分電流至電壓轉換器。本公開提供了在差分放大器的輸入端子處提供恒定共模電壓的系統和方法。差分放大器可以接收輸入信號并且可以在差分放大器的輸出處傳送接收到的輸入信號的放大版本。在差分放大器可以接收數字轉換器(DAC)的輸出的系統中，在差分放大器的輸入端子處的共模電壓正在改變的情況下，DAC性能可能劣化。包括反饋電路的差分放大器可以在差分放大器的輸入端子處提供恒定共模電壓，從而在差分放大器從DAC接收輸入信號的系統中提高性能。

技術領域

本公開涉及在差分放大器的輸入端子處提供恒定共模電壓的系統和方法，例如以提供改進的性能。

背景技術

差分放大器用于各種應用，包括無線通信、音頻設備、數字信號處理和電機控制。差分放大器放大差分模式輸入信號，同時衰減共模輸入信號。在差分放大器接收數模轉換器(DAC)的輸出的系統中，DAC可被優化以輸出差分模式信號，并且DAC性能可能在DAC另外向公共模式信號提供共模信號的情況下劣化差分放大器。例如，當DAC向差分放大器提供共模信號時，可以在DAC的輸出端引入不期望的信號相關失真或非線性。

發明內容

本發明人已經認識到需要調節在差分放大器的輸入端子處存在的共模電壓，以提供改進的性能，例如在差分放大器正在接收DAC的輸出的系統中。在某些系統中，其中差分放大器正在接收DAC的輸出，DAC可被設計成向具有某一共模電壓的差分放大器提供輸出。在DAC和差分放大器的工作期間，差分放大器的輸入端子處的共模電壓可以改變。在某些系統中，DAC可以提供共模電壓，以補償差分放大器的輸入端子處共模電壓的變化。諸如由DAC提供的輸出電壓可能由于共模電壓而遭受與信號相關的失真或非線性的影響，例如由DAC提供的，以補償在輸入處的共模電壓的變化端子的差分放大器。

本公開可以提供用于在差分放大器的輸入端子處提供恒定共模電壓的反饋電路，以提高差分放大器從DAC接收輸入電壓信號的系統中的性能。

在一個方面中，本公開可表征一種用于在由數模轉換器驅動的差分放大器的輸入處保持恒定共模電壓的方法，所述差分放大器具有正極和負極輸入端子和輸出端子。該方法可包括：從數模轉換器的輸出接收具有共模分量和差模分量的電信號，例如以提供給所述差分放大器。該方法還可包括：將存在于所述差分放大器的正極端子或所述差分放大器的輸出端子處的電信號提供給反饋放大器的第一輸入，以與提供給所述反饋放大器的第二輸入的參考電壓進行比較，所述反饋放大器包括控制共模偏置反饋電流用于分別偏置所述差分放大器的正極和負極端子的輸出端子。該方法還可包括：將反饋電流分別傳送到所述差分放大器的正極和負極輸入端子，導致所述差分放大器的正極和負極輸入處的共模電壓的反饋電流保持不變。該方法還可包括：將電壓從所述反饋放大器的輸出傳送到一對晶體管，所述晶體管分別將所述反饋電流傳送到所述差分放大器的正極和負極輸入端子。提供電信號的步驟可包括將所述差分放大器的正極端子處存在的電信號提供給所述反饋放大器的第一輸入，而不將所述差分放大器的輸出端子處存在的電信號提供給所述反饋放大器的第一輸入。反饋電流可以使所述差分放大器的輸入處的共模電壓對于具有差模分量或共模分量的接收的電信號保持恒定。提供電信號的步驟可包括將所述差分放大器的輸出端子處存在的電信號提供給所述反饋放大器的第一輸入，而不將所述差分放大器的正極端子處存在的電信號提供給所述反饋放大器的第一輸入。反饋電流可以使所述差分放大器的輸入處的共模電壓對于具有差模分量的接收電信號保持不變。該方法還可包括：將電壓從所述反饋放大器的輸出傳送到一對電阻器，每個電阻器被選擇為使得由所述反饋放大器引入的電流噪聲可小于與所述差分放大器相關聯的電噪聲。