[發明專利]相關雙采樣和靜電保護的微弱電流積分電路及保護方法

有效

• 申請號: 202010103194.3
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111257606B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李瓔;張鵬;賀林;郭宇鋒;蔡志匡
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01R1/36
• 分類號: G01R1/36;G01R31/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

1.一種相關雙采樣和靜電保護的微弱電流積分電路的靜電保護方法，其特征在于：包括靜電保護電路和相關雙采樣電路，靜電保護電路的輸出端與相關雙采樣電路的輸入端相連，其中：

靜電保護電路包括電流源寄生電容Cp、靜電保護電阻R_ESD、第一靜電保護二極管Dp、第二靜電保護二極管Dn、靜電保護電容C_ESD，所述靜電保護電阻R_ESD的一端連接輸入電流，另一端連接第一靜電保護二極管Dp的正極、第二靜電保護二極管Dn的負極、靜電保護電容C_ESD的一端以及第一采樣開關S1的輸入端，所述第一靜電保護二極管Dp的負極連接電源電壓，第二靜電保護二極管Dn的正極接地，靜電保護電容C_ESD的另一端接地；所述電流源寄生電容Cp一端與靜電保護電阻R_ESD輸入電流的一端連接，另一端接地；

相關雙采樣電路包括運算放大器、等效輸入電容Cin、反饋電容C_f、負載電容C_L、失調存儲電容C_AZ、采樣電容C_H、第一采樣開關S1、第二采樣開關S5、第一復位開關S2、第二復位開關S3和狀態切換開關S4，等效輸入電容Cin的一端通過第一采樣開關S1連接靜電保護電路的輸出端，并連接運算放大器負輸入端和反饋電容C_f的一端，另一端接地；反饋電容C_f的一端通過第一復位開關S2后連接復位電平信號Vref，其另一端連接運算放大器的輸出端和負載電容C_L以及失調存儲電容C_AZ的一端，并且通過第二復位開關S3連接復位電平信號Vref；失調存儲電容C_AZ的另一端一方面通過狀態切換開關S4連接復位電平信號Vref，另一方面通過第二采樣開關S5后與采樣電容C_H的一端相連；負載電容C_L的另一端接地；采樣電容C_H的一端連接信號輸出端，并且通過第二采樣開關S5連接失調存儲電容C_AZ的一端，另一端連接復位電平信號Vref；運算放大器的正輸入端連接復位電平信號Vref；

包括三個階段，分為清零階段、自歸零階段以及放大階段，各階段方法如下：

清零階段中，將第一復位開關S2、第二復位開關S3、狀態切換開關S4閉合，第一采樣開關S1、第二采樣開關S5斷開，將電路中的反饋電容Cf、失調存儲電容C_AZ、采樣電容C_H連接復位電平信號Vref，對反饋電容Cf、失調存儲電容C_AZ、采樣電容C_H進行清零操作；

自歸零階段中，將狀態切換開關S4閉合，第一復位開關S2、第二復位開關S3、第一采樣開關S1、第二采樣開關S5斷開；放大器構成放大電路，放大等效輸入電容Cin上的電荷注入、放大器失調以及KT/C噪聲，將放大結果存于失調存儲電容C_AZ中；

放大階段中，將第一采樣開關S1、第二采樣開關S5閉合，第一復位開關S2、第二復位開關S3、狀態切換開關S4斷開，失調存儲電容C_AZ與采樣電容C_H連通，電流源通過閉合的第一采樣開關S1送入放大器，對信號進行放大。

2.根據權利要求1所述相關雙采樣和靜電保護的微弱電流積分電路的靜電保護方法，其特征在于：所述第一采樣開關S1、第二采樣開關S5、第一復位開關S2、第二復位開關S3和狀態切換開關S4采用低漏電流開關。