灵敏放大器及一种信号处理的方法技术

技术编号:13326609 阅读:94 留言:0更新日期:2016-07-11 16:00
本发明专利技术公开了一种灵敏放大器及一种信号处理方法,该灵敏放大器包括:偏置单元,采集并输出与存储单元对应的第一转换信号和与参考存储单元对应的第二转换信号;第一调制单元,对所述转换信号进行第一频率调制,输出第一调制信号;放大单元,对所述第一调制信号进行放大,并输出放大信号;第二调制单元,对所述放大信号进行第二频率调制,并输出第二调制信号;低通滤波单元,对第二调制信号进行滤波,将其中的高频信号滤除后,输出滤波后的信号;比较单元,对所述滤波后的信号进行比较,输出比较结果。本发明专利技术实施例所公开的灵敏放大器,通过增大有用信号与噪声信号强度之间的差值,提高信噪比,提高了比较结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理
,特别是涉及一种灵敏放大器及一种信号处理的方法。
技术介绍
灵敏放大器是由多个存储单元组成的存储器进行存储信息读取时的关键电路之一,它的作用是对存储单元进行采样并与参考存储单元进行比较,输出比较结果(逻辑“0”或逻辑“1”)。随着半导体制造工艺的不断进步,电路集成规模增加,多级存储技术的得到飞速发展,各存储位元之间的分辨间隙变小,且分级越多,间隙越小,各个存储单元输出的有用信号强度越小。而CMOS电路本身具有较大的闪烁噪声,电路集成规模增加会引入噪声,灵敏放大器的输入失调也可折算成一种噪声。当各个存储单元输出的有用信号强度与其工作过程中所引入的噪声信号强度具有可比性时,就会严重影响灵敏放大器比较结果的准确度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种灵敏放大器及一种信号处理方法,以提高所述灵敏放大器的信噪比,从而提高所述灵敏放大器比较结果的准确度。为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供了如下技术方案:一种灵敏放大器,包括:偏置单元,对存储单元和参考存储单元施加偏置,采集并输出与所述存储单元对应的第一转换信号和与所述参考存储单元对应的第二转换信号;第一调制单元,对所述第一转换信号和所述第二转换信号进行第一频率调制,输出第一调制信号;放大单元,对所述第一调制信号进行放大,并输出放大信号;第二调制单元,对所述放大信号进行第二频率调制,并输出第二调制信号;低通滤波单元,对第二调制信号进行滤波,将其中的高频信号滤除后,输出滤波后的信号;比较单元,对所述滤波后的信号进行比较,输出比较结果。优选的,所述的偏置单元为反馈钳位电路,所述反馈钳位电路包括:第一NMOS管,第二NMOS管,第一反相器,第二反相器;所述第一反相器的输出端和所述第一NMOS管的栅极相连接,所述第一反相器的输入端和所述第一NMOS管的源极相连接形成第一公共端,所述第一公共端作为采集所述存储单元输出信号的端口;所述第二反相器的输出端和所述第二NMOS管的栅极相连接,所述第二反相器的输入端和所述第二NMOS管源极相连接形成第二公共端,所述第二公共端作为采集所述参考存储单元输出信号的端口;所述第一NMOS管的漏极和所述第二NMOS管的漏极构成两个输出端。优选的,所述第一调制单元和第二调制单元为调制电路,所述调制电路包括:两相非交叠时钟电路,第一PMOS管,第二PMOS管,第三PMOS管,第四PMOS管;所述两相非交叠时钟电路具有第一输出端和第二输出端,所述第一输出端和所述第二输出端输出互补的时钟信号;所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS管的栅极相连接形成第三公共端,所述第三公共端连接所述两相非交叠时钟电路的第一输出端;所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极相连接,形成第四公共端,所述第四公共端连接所述两相非交叠时钟的第二输出端;所述第一PMOS管的源极和所述第三PMOS管的源极相连接,形成第五公共端,所述第五公共端作为所述调制电路的输入端的第一极,所述第二PMOS管的源极和所述第四PMOS管的源极相连接,形成第六公共端,所述第六公共端作为所述调制电路的输入端的第二极;所述第一PMOS管的漏极和第四PMOS管的漏极相连接作为所述调制电路的输出端的第一极,所述第二PMOS管和的漏极所述第三PMOS管的漏极相连接作为所述调制电路的输出端的第二极。优选的,所述滤波后的信号包括:与所述第一转换信号对应的第一滤波信号以及与所述第二转换信号对应的第二滤波信号,所述比较单元对所述第一滤波信号和所述第二滤波信号进行比较,当所述第一滤波信号大于所述第二滤波信号时,输出高电平,当所述第一滤波信号小于所述第二滤波信号时,输出低电平。优选的,所述的放大单元为低功耗集成运算放大器或宽频带集成运算放大器。优选的,所述的低通滤波单元为巴特沃斯滤波器或切比雪夫滤波器。优选的,所述的比较单元为电压比较器、窗口比较器或滞回比较器。一种信号处理的方法,应用于上述任一项所述的灵敏放大器,该方法包括:对存储单元和参考存储单元的输出信号施加偏置电压,采集并输出与所述存储单元对应的第一转换信号和与所述参考存储单元对应的第二转换信号;对所述第一转换信号和所述第二转换信号进行第一频率调制,输出第一调制信号;对所述第一调制信号进行放大,并输出放大信号;对所述放大信号进行第二频率调制,并输出第二调制信号;对第二调制信号进行滤波,将其中的高频信号滤除后,输出滤波后的信号;对所述滤波后的信号进行比较,输出比较结果。优选的,所述对所述滤波后的信号比较,输出比较结果包括:对与所述第一转换信号对应的第一滤波信号以及与所述的第二转换信号对应的第二滤波信号进行比较;当所述第一滤波信号大于所述第二滤波信号时,输出高电平,当所述第一滤波信号小于所述第二滤波信号时,输出低电平。与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:本专利技术实施例所提供的灵敏放大器包括:偏置单元、第一调制单元、放大单元、第二调制单元、低通滤波单元和比较单元,其中,所述第一调制单元用于对所述偏置单元输出的偏置信号进行第一频率调制,输出第一调制信号,所述放大单元用于对所述第一调制信号进行放大,所述第二调制单元用于对所述放大信号进行第二频率调制,输出第二调制信号。由此可见,本专利技术实施例所提供的灵敏放大器在信号处理过程中,利用放大单元对存储单元和参考存储单元的输出信号被偏置电压转换后的信号进行了放大,提高了存储单元和参考存储单元输出的有用信号强度,虽然在信号放大过程中,会引入放大单元的输入失调噪声,但本专利技术实施例所提供的灵敏放大器,利用第一调制单元和第二调制单元对存储单元输出的有用信号进行了两次频率调制,却仅利用第二调制单元对放大单元引入的输入失调噪声进行了一次频率调制,从而使得所述第二调制单元输出的信号中,有用信号的主要能量位于基频范围,噪声信号的能量被分散到高频范围,再利用低通滤波电路进行滤波,即可基本滤除放大单元引入的噪声,进而在利用比较单元进行比较时,增大有用信号强度与噪声信号强度之间的差值,提高所述灵敏放大器的信噪比,提高比较结果的准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所本文档来自技高网...
灵敏放大器及一种信号处理的方法

【技术保护点】
一种灵敏放大器,其特征在于,包括:偏置单元,对存储单元和参考存储单元施加偏置,采集并输出与所述存储单元对应的第一转换信号和与所述参考存储单元对应的第二转换信号;第一调制单元,对所述第一转换信号和所述第二转换信号进行第一频率调制,输出第一调制信号;放大单元,对所述第一调制信号进行放大,并输出放大信号;第二调制单元,对所述放大信号进行第二频率调制,并输出第二调制信号;低通滤波单元,对第二调制信号进行滤波,将其中的高频信号滤除后,输出滤波后的信号;比较单元,对所述滤波后的信号进行比较,输出比较结果。

【技术特征摘要】
1.一种灵敏放大器,其特征在于,包括:
偏置单元,对存储单元和参考存储单元施加偏置,采集并输出与
所述存储单元对应的第一转换信号和与所述参考存储单元对应的第二
转换信号;
第一调制单元,对所述第一转换信号和所述第二转换信号进行第
一频率调制,输出第一调制信号;
放大单元,对所述第一调制信号进行放大,并输出放大信号;
第二调制单元,对所述放大信号进行第二频率调制,并输出第二
调制信号;
低通滤波单元,对第二调制信号进行滤波,将其中的高频信号滤
除后,输出滤波后的信号;
比较单元,对所述滤波后的信号进行比较,输出比较结果。
2.如权利要求1所述的灵敏放大器,其特征在于,所述的偏置
单元为反馈钳位电路,所述反馈钳位电路包括:
第一NMOS管,第二NMOS管,第一反相器,第二反相器;
所述第一反相器的输出端和所述第一NMOS管的栅极相连接,所
述第一反相器的输入端和所述第一NMOS管的源极相连接形成第一
公共端,所述第一公共端作为采集所述存储单元输出信号的端口;
所述第二反相器的输出端和所述第二NMOS管的栅极相连接,所
述第二反相器的输入端和所述第二NMOS管源极相连接形成第二公
共端,所述第二公共端作为采集所述参考存储单元输出信号的端口;
所述第一NMOS管的漏极和所述第二NMOS管的漏极构成两个
输出端。
3.如权利要求1所述的灵敏放大器,其特征在于,所述第一调
制单元和第二调制单元为调制电路,所述调制电路包括:
两相非交叠时钟电路,第一PMOS管,第二PMOS管,第三PMOS

\t管,第四PMOS管;
所述两相非交叠时钟电路具有第一输出端和第二输出端,所述第
一输出端和所述第二输出端输出互补的时钟信号;
所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS管的栅极相连接形成
第三公共端,所述第三公共端连接所述两相非交叠时钟电路的第一输
出端;
所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极相连接,形
成第四公共端,所述第四公共端连接所述两相非交叠时钟的第二输出
端;
所述第一PMOS管的源极和所述第三PMOS管的源极相连接,形
成第五公共端,所述第五公共端作为所述调制电路的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨诗洋陈岚陈巍巍龙爽
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1