[發(fā)明專利]全差分開關(guān)電容積分器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810109015.X
• 申請(qǐng)日: 2018-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN108233933B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李泉;王小松;劉昱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H03M1/12
• 分類號(hào): H03M1/12;H03M1/46
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種全差分開關(guān)電容積分器，包括：

運(yùn)算放大器單元，包括用于提供預(yù)定的增益與帶寬的運(yùn)算放大器；

開關(guān)電容單元，包括：

開關(guān)電容積分單元，跨接于運(yùn)算放大器輸入端與輸出端之間，用于電容C0采樣電荷的轉(zhuǎn)移和積分，包括MOS開關(guān)Φ2及電容C1的串聯(lián)支路，電容C3并聯(lián)于上述支路，并且所述MOS開關(guān)Φ2及電容C1的連接處還連接：

MOS開關(guān)Φ1，連接到參考電壓Vref，以及

部分正反饋電容C2，連接到運(yùn)算放大器相反極性的輸出端上；

開關(guān)電容共模反饋單元，設(shè)置于運(yùn)算放大器的正輸出端和負(fù)輸出端之間，為六開關(guān)四電容結(jié)構(gòu)；

不交疊時(shí)鐘產(chǎn)生單元，產(chǎn)生MOS開關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)；

其中，所述部分正反饋電容C2為兩個(gè)，所述電容C1為兩個(gè)，其中所述連接到運(yùn)算放大器相反極性的輸出端上包括：

第一部分正反饋電容C2一端與第一電容C1一端相連，另一端與所述運(yùn)算放大器單元的正向輸出端相連，保證所述第一部分正反饋電容C2小于所述第一電容C1；以及

第二部分正反饋電容C2一端與第二電容C1一端相連，另一端與所述運(yùn)算放大器單元的負(fù)向輸出端相連，保證所述第二部分正反饋電容C2小于所述第二電容C1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全差分開關(guān)電容積分器，信號(hào)正負(fù)輸入端Vin分別通過MOS開關(guān)Φ1及電容C0連接到所述運(yùn)算放大器的輸入端，MOS開關(guān)Φ2于MOS開關(guān)Φ1之后、電容C0之前連接正負(fù)輸入端，信號(hào)正負(fù)輸出端Vout通過MOS開關(guān)Φ2連接到所述運(yùn)算放大器的輸出端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全差分開關(guān)電容積分器，所述不交疊時(shí)鐘單元輸入單個(gè)時(shí)鐘Ckin后，不交疊時(shí)鐘產(chǎn)生單元的輸出作用于運(yùn)算放大器的輸入端MOS開關(guān)Φ1和Φ2。

4.一種全差分開關(guān)電容積分器，包括：

運(yùn)算放大器單元，包括用于提供預(yù)定的增益與帶寬的運(yùn)算放大器；

開關(guān)電容單元，包括：

開關(guān)電容積分單元，跨接于電容C0、C4的連接處與運(yùn)算放大器輸出端之間，所述電容C0、C4依次連接于信號(hào)正負(fù)輸入端Vin與運(yùn)算放大器的輸入端之間，所述開關(guān)電容積分單元用于電容C0采樣電荷的轉(zhuǎn)移和積分，包括MOS開關(guān)Φ4及電容C1的串聯(lián)支路，MOS開關(guān)Φ1及電容C3的串聯(lián)支路并聯(lián)于上述支路，并且所述MOS開關(guān)Φ4及電容C1的連接處還連接：

MOS開關(guān)Φ3，連接到參考電壓Vref，

MOS開關(guān)Φ1及部分正反饋電容C2，連接到運(yùn)算放大器相反極性的輸出端上，以及

MOS開關(guān)Φ2，連接到運(yùn)算放大器的輸入端和電容C4的連接處；

開關(guān)電容共模反饋單元，設(shè)置于運(yùn)算放大器的正輸出端和負(fù)輸出端之間，是典型的六開關(guān)四電容結(jié)構(gòu)，用于保證大的輸出擺幅；

不交疊時(shí)鐘產(chǎn)生單元，產(chǎn)生MOS開關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)；

其中，所述部分正反饋電容C2為兩個(gè)，所述MOS開關(guān)Φ1為兩個(gè)，所述電容C1為兩個(gè)，其中所述連接到運(yùn)算放大器相反極性的輸出端上包括：

第一部分正反饋電容C2與第一MOS開關(guān)Φ1串聯(lián)組成第一部分正反饋支路，該第一部分正反饋支路一端與第一電容C1一端相連，另一端與所述運(yùn)算放大器單元的正向輸出端相連；以及

第二部分正反饋電容C2與第二MOS開關(guān)Φ1串聯(lián)組成第二部分正反饋支路，該第二部分正反饋支路一端與第二電容C1一端相連，另一端與所述運(yùn)算放大器單元的負(fù)向輸出端相連；

其中，所述電容C0為兩個(gè)，所述電容C4為兩個(gè)，其中所述電容C0、C4依次連接于信號(hào)正負(fù)輸入端Vin與運(yùn)算放大器的輸入端之間包括：

第一電容C0與第一電容C4依次串聯(lián)組成第一電容輸入支路，所述第一電容輸入支路一端連接信號(hào)正輸入端Vin，另一端連接運(yùn)算放大器的正輸入端；

第二電容C0與第二電容C4依次串聯(lián)組成第二電容輸入支路，所述第二電容輸入支路一端連接信號(hào)負(fù)輸入端Vin，另一端連接運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端；

其中，所述MOS開關(guān)Φ2為至少兩個(gè)，則所述連接到運(yùn)算放大器的輸入端和電容C4的連接處包括：

第一MOS開關(guān)Φ2一端連接到運(yùn)算放大器的正輸入端和所述第一電容C4的連接處，另一端連接于所述開關(guān)電容積分單元的一串聯(lián)支路；

第二MOS開關(guān)Φ2一端連接到運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端和所述第二電容C4的連接處，另一端連接于所述開關(guān)電容積分單元的另一串聯(lián)支路。