[發明專利]放大器

有效

• 申請號: 201780090927.0
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN110622414B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 安東尼·邁克爾·瓊斯;瓦迪姆·沃爾科沃伊;達米安·保羅·圖特爾
• 申請（專利權）人: 愛思特匹克斯有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F3/70;H03F1/30;H03F1/34
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 易皎鶴

1.一種電容式互阻抗放大器，包括：

電壓放大器，所述電壓放大器具有用于連接至輸入電流源的反相輸入端子，以及非反相輸入端子，所述電壓放大器被布置以在所述電壓放大器的輸出端子處提供輸出電壓信號；

反饋電容器，所述反饋電容器耦合在所述反相輸入端子與所述輸出端子之間，以累積從所述輸入電流源接收到的電荷并相應地產生反饋電壓；

開關，所述開關電耦合至所述電壓放大器的所述反相輸入端子，并與所述電壓放大器的所述輸出端子電隔離；

其中所述反饋電容器限定了所述電壓放大器的負反饋回路，使得所述輸出電壓與所述電荷的所述累積成比例，并且其中所述開關可切換到允許從所述反饋電容器轉移電荷或將電荷轉移至所述反饋電容器的狀態；

其特征在于：

其中所述電容式互阻抗放大器包括分析器單元，所述分析器單元被布置以確定由所述電荷的累積導致的所述反饋電容器兩端的電壓的變化率，并且產生電流值，所述電流值表示由所述電容式互阻抗放大器從所述輸入電流源接收到的電流。

2.根據權利要求1所述的電容式互阻抗放大器，包括：開關，所述開關電耦合至所述反相輸入端子，并且可切換至允許從所述反饋電容器將至少一些所述累積的電荷進行放電的狀態。

3.根據權利要求2所述的電容式互阻抗放大器，其中，所述開關包括半導體器件，所述開關可切換以在其端子處產生電荷，所述開關的端子電耦合至所述反相輸入端子，所述電荷的極性與所述累積的電荷的極性相反，從而允許對所述累積的電荷進行放電以中和由所述開關產生的所述電荷。

4.根據權利要求2所述的電容式互阻抗放大器，包括：控制器單元，所述控制器單元被布置以監控從所述累積的電荷獲取的所述反饋電容器兩端的電壓，并且控制所述開關以允許：當獲取的所述電壓上升到處于所述電壓放大器的動態范圍內的第一閾值電壓值以上時，對所述累積的電荷進行放電。

5.根據權利要求4所述的電容式互阻抗放大器，其中，所述開關在允許對所述累積的電荷進行放電的第一狀態和不允許對所述累積的電荷進行所述放電的第二狀態之間可切換，其中所述控制器單元被布置以當所述開關處于所述第一狀態時監控所述反饋電容器兩端的電壓，并且當所監控的電壓下降到處于所述電壓放大器的所述動態范圍內的第二閾值電壓值以下時，控制所述開關達到所述第二狀態。

6.根據權利要求1所述的電容式互阻抗放大器，其中，所述電壓放大器包括運算放大器。

7.根據權利要求2所述的電容式互阻抗放大器，其中，所述開關包括二極管。

8.根據權利要求1所述的電容式互阻抗放大器，包括校準單元，所述校準單元包括校準電容器，所述校準電容器經由校準開關電耦合至所述電壓放大器的所述反相輸入端子，并從而電耦合至所述反饋電容器，其中所述校準單元可操作，以將所述校準開關切換到允許將預定電荷從所述校準電容器放電到所述反饋電容器的校準狀態，其中所述電容式互阻抗放大器被布置，以確定當所述校準開關處于所述校準狀態時所述反饋電容器兩端產生的電壓，以及根據所產生的電壓(V)的值和所述預定電荷(Q)來確定用于所述反饋電容器的電容值(C＝Q/V)。

9.根據權利要求8所述的電容式互阻抗放大器，其中，所述校準開關包括二極管。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的電容式互阻抗放大器，包括冷卻器設備/單元，所述冷卻器設備/單元被布置以將所述電壓放大器冷卻降至0(零)攝氏度至-50攝氏度之間的溫度，以減小所述電壓放大器中的熱噪聲。