共模反馈电路和信号处理电路制造技术

本公开涉及共模反馈电路和信号处理电路，其中共模反馈电路包括：跨导输入级，具有差分输入端子；频率补偿增益级，具有差分输出端子，所述增益级级联到所述跨导输入级；共模反馈回路，所述共模反馈回路包括比较器，所述比较器用于通过将指示在所述差分输出端子处感测的共模电压电平的共模感测信号与参考进行比较来产生用于所述跨导输入级的反馈误差信号；其中所述共模反馈回路包括转换器，所述转换器用于将在所述差分输出端子处感测的所述共模电压电平转换成馈送到所述比较器的电流信号。

【技术实现步骤摘要】

本说明书涉及电子电路。一个或多个实施例可以应用于共模反馈电路以例如在差分放大器中使用。
技术介绍
运算放大器(运放)是模拟信号处理电路中有用和通用的构建块。随着逐渐降低的电源电压，运放输出信号摆幅可能经历严重的限制。增加输出摆幅的一个可能解决方案是采用全差分运放拓扑，其还改善电源噪声/干扰抑制。然而，全差分结构可以涉及额外的电路，即用于设置未由负差分反馈稳定的不同高阻抗节点处的共模电压的共模反馈(CMFB)电路。
技术实现思路
仍感到需要用于例如在差分放大器中使用的改善的共模反馈电路。一个或多个实施例具有提供这样的解决方案的目的。根据一个或多个实施例，该目的的实现归功于具有在所附权利要求中阐述的特性的共模反馈电路。根据本公开的第一方面，提供一种共模反馈电路，其特征在于，包括：跨导输入级，具有差分输入端子；频率补偿增益级，具有差分输出端子，所述增益级级联到所述跨导输入级；共模反馈回路，所述共模反馈回路包括比较器，所述比较器用于通过将指示在所述差分输出端子处感测的共模电压电平的共模感测信号与参考进行比较来产生用于所述跨导输入级的反馈误差信号；其中所述共模反馈回路包括转换器，所述转换器用于将在所述差分输出端子处感测的所述共模电压电平转换成馈送到所述比较器的电流信号。可选地，所述转换器包括置于所述比较器和所述差分输出端子中的相应差分输出端子之间的电阻器的配对。可选地，共模反馈电路包括共源共栅电流镜，所述共源共栅电流镜具有与所述比较器耦合的第一部分以及与所述跨导输入级耦合的第二部分。可选地，共模反馈电路包括多输出电流镜，所述多输出电流镜具有朝向所述跨导输入级和所述比较器的相应增益。可选地，所述跨导输入级包括朝向所述增益级的输出节点，并且所述共模反馈回路的所述反馈误差信号被注入：到所述跨导输入级的所述输出节点中，或者到所述跨导输入级的尾电流生成器中。可选地，所述比较器包括晶体管配对，该晶体管配对对所述参考和来自所述转换器的所述电流信号敏感。可选地，所述共模反馈回路包括至少一个其它晶体管，所述至少一个其它晶体管与误差放大器中的所述晶体管配对中的所述晶体管之一耦合，以生成用于所述跨导输入级的所述反馈误差信号。可选地，共模反馈电路包括以下项中的至少一项：启动电流生成器，在所述比较器处与电流生成器电路耦合；β辅助电路，耦合到所述比较器中的差分晶体管配对；针对所述参考的第一误差补偿电阻器和第二自偏压电阻器中的至少一个，与所述比较器的输入端子耦合。根据本公开的第二方面，提供一种信号处理电路，其特征在于，包括根据上述项的共模反馈电路。通过使用根据本公开的技术方案，可以实现改善的共模反馈电路。附图说明仅仅通过非限制性示例的方式，现在将参照附图描述一个或多个实施例，其中：-图1是共模反馈电路的基本图；-图2是图1的基本图的可能实施方式的示例；-图3是示例实施例的电路图；-图4是示例实施例的一般化电路图；-图5至图7是示例实施例的进一步电路图；以及-图8至图11是适于包括在实施例中的特征的部分电路图示例。具体实施方式在接下来的描述中，说明了各种具体细节，其目的在于提供对实施例的各种示例的深入理解。可以在没有具体细节中的一个或多个的情况下或者利用其它方法、部件、材料等来获得实施例。在其他情况下，未详细说明或描述已知结构、材料或操作，使得不会模糊实施例的各种方面。在本说明书的框架中引用“实施例”或“一个实施例”旨在于指示联系实施例描述的特定配置、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，其可以存在于本说明书的各点的诸如“在实施例中”或“在一个实施例中”之类的短语不必要指同一个实施例。而且，特定构象、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式进行组合。通过非限制性示例的方式，前述内容适用于图8至图11所示的特征：尽管示出为可能适用于图3的电路拓扑，这些特征可以适用于本文中例示的其它电路拓扑中的任何一个。本文中所用的标号仅为了方便而提供，并且因此不限定保护范围或者实施例的范围。在那方面，将理解的是，贯穿图相同或相似的实体将由相同的标号来指示，而不重复对每个图的对应描述。图1是共模反馈(CMFB)电路的基本图，如例如在E.Sánchez-Sinencio和J.Silva-Martínez在2004IEEEInternationalSymposiumonCircuitsandSystems(ISCAS2004)中的“Designofcontinuous-timefiltersfrom0.1Hzto2.0GHz:Tutorialnotes”中描述的那样。在图中，Vin+和Vin-表示(差分，即“正”和“负”)输入，而Vout+和Vout-表示(差分)输出。图中不可见的负载可以连接到输出节点Vout+和Vout-。例如在误差放大器EA中，输出共模电压电平VCM通过共模检测器CMD进行感测，并且与参考电压VREF进行比较。来自误差放大器EA的所产生的误差信号然后被馈送到运放的偏压电路IBIAS，以便实现负反馈。CMFB回路可以被设计为确保频率补偿和电路稳定性。这可以改进整体设计的复杂性、其功率消耗、以及硅面积的使用量。在常规CMFB方案中还可能使(主)差分路径的频率响应降级。例如，如图2所示的那样，图1的电路布局的可能实施方式可以包括电阻器R1、R2的配对，作为执行共模电压检测(CMD)的示例方式。图2的图是宽带宽运放的示例，其依靠很简单的拓扑以便限制频率极点的数目。除了结合图1已经引入的实体，图2的图示出具有高输出阻抗的差分跨导级10，其包括由输入电压端子Vin+和Vin-驱动的(例如双极型)晶体管Q1、Q2的配对。差分跨导级10与包括四个晶体管(例如MOSFET)M1、M2、M3、M4的电流镜12耦合。来自差分跨导级10的输出A、A’被施加到包括例如以射极跟随器配置的两个(例如双极型)晶体管Q3、Q4的高输出阻抗(例如非反相)增益级14。参考VCC和VEE表示向电路提供功率馈送的电压电平；IT表示差分跨导级10的尾电流生成器，而I3和I4表示通过晶体管Q3和Q4的电流强度。在图2中例示的可能实施方式中，差分增益的频率响应可以包括两个主要贡献：-如由耦合到晶体管Q3和Q4的基极的电容CC1、CC2示意性地表示的高阻抗节点(A，A’)处的主导极点，-如由耦合到输出电压端子Vout+和Vout-的电容CL1、CL2示意性地表示的电容负载(B，B’)处的次级极点。电容器CL1、CL2可以负面影响补偿，因为随着这些电容的值增加，相位容限变得越来越小。频率响应还可以包括附加高频极点，相比于差分相位容限，其可以使CMFB相位容限(PM)降级。这些附加高频极点可以包括例如在电阻共模检测器的输出处的极点(在图2的节点C处的寄生电容)、以及误差放大器EA内的可能的进一步极点(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共模反馈电路，其特征在于，包括：‑跨导输入级，具有差分输入端子，‑频率补偿增益级，具有差分输出端子，所述增益级级联到所述跨导输入级，‑共模反馈回路，所述共模反馈回路包括比较器，所述比较器用于通过将指示在所述差分输出端子处感测的共模电压电平的共模感测信号与参考进行比较来产生用于所述跨导输入级的反馈误差信号，其中所述共模反馈回路包括转换器，所述转换器用于将在所述差分输出端子处感测的所述共模电压电平转换成馈送到所述比较器的电流信号。

【技术特征摘要】
2014.09.09 IT TO2014A0007031.一种共模反馈电路，其特征在于，包括：
-跨导输入级，具有差分输入端子，
-频率补偿增益级，具有差分输出端子，所述增益级级联到所述跨导输入级，
-共模反馈回路，所述共模反馈回路包括比较器，所述比较器用于通过将指示在所述差分输出端子处感测的共模电压电平的共模感测信号与参考进行比较来产生用于所述跨导输入级的反馈误差信号，
其中所述共模反馈回路包括转换器，所述转换器用于将在所述差分输出端子处感测的所述共模电压电平转换成馈送到所述比较器的电流信号。
2.根据权利要求1所述的共模反馈电路，其特征在于，所述转换器包括置于所述比较器和所述差分输出端子中的相应差分输出端子之间的电阻器的配对。
3.根据权利要求1或2所述的共模反馈电路，其特征在于，包括共源共栅电流镜，所述共源共栅电流镜具有与所述比较器耦合的第一部分以及与所述跨导输入级耦合的第二部分。
4.根据权利要求1或2所述的共模反馈电路，其特征在于，包括多输出电流镜，所述多输出电流镜具有朝向所述跨导输入级和所述比较器的相应增...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·卡拉拉，F·托里西，F·克莱里奇，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT