[實用新型]模擬前端電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821241285.8
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN209151107U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: Z·弗世;M·貝雷德
• 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;H03M1/08;H03M1/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 歐陽帆

本公開涉及一種模擬前端電路。所述模擬前端電路用于與傳感器接口連接來提供可調整的信號和噪聲帶寬，以改善傳感器衍生信號的信噪特性，所述模擬前端電路包括：跨阻抗放大器，包括運算放大器和反饋電阻器，所述運算放大器包括補償輸入，用于可切換地接收可編程補償電容器以改變所述跨阻抗放大器的增益帶寬乘積，而不需要改變所述跨阻抗放大器的增益。

技術領域

該文件一般地但非限制性地涉及集成電路電子器件，更具體地但不限于可變增益帶寬跨阻抗放大器，例如在模數信號轉換之前，用作雪崩或PIN 光電二極管的模擬前端接口。

背景技術

光電二極管是可以產生電荷或電流的傳感器的示例，其可以通過跨阻抗放大器(TIA)轉換為信號電壓，例如在信號的模數轉換(ADC)之前并且進一步數字信號處理。

實用新型內容

本發(fā)明人已經認識到，由TIA接收的傳感器信號的頻率可以變化，使得減少較慢信號的帶寬可以幫助降低噪聲并提高信噪比(SNR)性能，尤其是如果可以在不擾亂信號增益的情況下完成。因此，該文件尤其描述了具有可編程補償電容器的TIA，例如可以用于補償可以在TIA配置中使用的運算放大器電路的第一跨導級。

該技術特別適用于例如光時域反射計(OTDR)應用，其可以使用可變脈沖寬度發(fā)射脈沖。基于這種發(fā)射脈沖的脈沖寬度，可以調整TIA的運算放大器的帶寬，例如當要使用相對較寬的脈沖時減小信號和噪聲帶寬，以改善這種較寬脈沖的噪聲性能，并且當要使用相對較窄的脈沖時增加信號和噪聲帶寬。

根據本實用新型的一個方面，提供有一種模擬前端電路，用于與傳感器接口連接來提供可調整的信號和噪聲帶寬，以改善傳感器衍生信號的信噪特性，所述模擬前端電路包括：跨阻抗放大器，包括運算放大器和反饋電阻器，所述運算放大器包括補償輸入，用于可切換地接收可編程補償電容器以改變所述跨阻抗放大器的增益帶寬乘積，而不需要改變所述跨阻抗放大器的增益。

優(yōu)選地，所述模擬前端電路還包括：開關，耦合到所述運算放大器的補償輸入；并且其中所述補償電容器包括第一補償電容值，當所述開關處于第一開關狀態(tài)時耦合到所述運算放大器的補償輸入，以及第二補償電容值，當所述開關處于第二開關狀態(tài)時耦合到所述運算放大器的補償輸入。

優(yōu)選地，所述可編程補償電容器被配置為使得調整所述可編程補償電容器的電容值會調整所述運算放大器內主極點的極點頻率。

優(yōu)選地，所述可編程補償電容器被配置為使得調整所述可編程補償電容器的電容值會調整所述運算放大器內輸入跨導級電路的頻率特性。

優(yōu)選地，所述模擬前端電路還包括在所述運算放大器的輸出和所述運算放大器的反相輸入之間與所述反饋電阻器并聯耦合的反饋電容器。

優(yōu)選地，所述模擬前端電路與耦合以接收來自跨阻抗放大器電路的運算放大器的輸出的信號的單端-差分的電壓放大器電路結合。

優(yōu)選地，所述模擬前端電路與耦合以從電壓放大器電路的相應輸出接收差分輸入信號的模數轉換器電路結合。

優(yōu)選地，所述模擬前端電路與配置用于光時域反射計OTDR應用的傳感器結合。

優(yōu)選地，所述補償電容器基于光時域反射計OTDR中使用的可調整脈沖寬度脈沖的脈沖寬度可調整，所述光時域反射計OTDR包括或耦合到所述模擬前端電路。

優(yōu)選地，所述補償電容器包括數字可編程電容器陣列。