[發明專利]一種基于逐次逼近型模數轉換器的自動調節增益放大電路

有效

• 申請號: 202010098833.1
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111294051B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 李永福;陸葉王青;王國興;連勇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于逐次逼近型模數轉換器的自動調節增益放大電路，包括可編程增益放大器（1）和前饋線路上的自動增益控制電路（2），輸入信號經過所述自動調節增益放大電路處理后得到輸出信號，其特征在于：所述自動增益控制電路（2）由逐次逼近型模數轉換器（21）和數字邏輯電路（22）串聯而成；所述逐次逼近型模數轉換器（21）用于對輸入信號進行采樣、量化、編碼輸出數字信號；所述數字邏輯電路（22）將所述逐次逼近型模數轉換器（21）輸出的數字信號轉化為N位輸出增益控制信號S0、S1、……、SN-1控制所述可編程增益放大器（1）的增益；

所述可編程增益放大器（1）包括全差分放大器（11）、比例電容陣列（12）、跨接電阻（13）和置位開關（14）；所述全差分放大器（11）的正輸入端、負輸入端分別串聯有一個電容值大小相等的輸入耦合電容；所述比例電容陣列（12）用于控制可編程增益放大器（1）的增益大小，包括第一比例電容陣列和第二比例電容陣列，所述第一比例電容陣列并聯在全差分放大器（11）的負輸入端和正輸出端之間，所述第二比例電容陣列并聯在全差分放大器（11）的正輸入端和負輸出端之間，所述第一比例電容陣列和第二比例電容陣列的電容值大小對稱相等；所述跨接電阻（13）用于提供直流電平給輸入信號，包括兩個負反饋電阻，其中一個負反饋電阻并聯在全差分放大器（11）的負輸入端和正輸出端之間，另一個負反饋電阻并聯在全差分放大器（11）的正輸入端和負輸出端之間；所述置位開關（14）用于泄放比例電容陣列（12）初始狀態下多余的電容載荷，所述置位開關（14）包括第1對置位開關、第2對置位開關、……第N對置位開關，分別由自動增益控制電路（2）提供的N位輸出增益控制信號S0、S1、……、SN-1來控制，通過置位開關（14）的打開與關閉來控制比例電容陣列（12）的電容載荷大小，從而控制所述可編程增益放大器（1）的增益大小。

2.根據權利要求1所述的一種基于逐次逼近型模數轉換器的自動調節增益放大電路，其特征在于：所述輸入信號為差分輸入、所述輸出信號為差分輸出；或者所述輸入信號為單端輸入、所述輸出信號為單端輸出。

3.根據權利要求1所述的一種基于逐次逼近型模數轉換器的自動調節增益放大電路，其特征在于：輸入信號經過頻譜搬移（3）、低通濾波器（4）、低噪聲儀表放大器（5）的前期處理后進入所述自動調節增益放大電路。

4.根據權利要求3所述的一種基于逐次逼近型模數轉換器的自動調節增益放大電路，其特征在于：所述自動調節增益放大電路應用于生物電阻抗斷層成像的信號處理。