减少在电子电路中电荷注入失配的装置和方法制造方法及图纸

本文提供用于减少在电子电路中电荷注入失配的装置和方法。在某些实施方式中，电子电路包括一个或多个开关组。每个开关组可以包括选择电路和能够使用一个或多个时钟信号来控制的多个开关。选择电路可以选择开关的第一部分用于操作在第一开关组中和所述开关的第二部分用于操作在第二开关组中。在校准期间，对于开关组的不同开关配置，可直接或间接地观察到电子电路的电荷注入失配。该电子电路可被编程以操作开关组的选择开关配置，用于向电子电路提供较小的电荷注入失配。

【技术实现步骤摘要】
本申请的交叉引用本申请涉及于11月16日提交、标题为“electricalnetworksANDMETHODSOFFORMINGTHESAM”的美国申请号No.13/298,210，现在于2013年12月3日发布的美国专利No.8,598,904。
本专利技术的实施例涉及电子设备，并且更具体地涉及具有低电荷注入失配的电子电路。
技术介绍
例如，一对场效应晶体管(FET)可以提供在电子电路的差分输入，以及FET的栅极电压可以使用时钟信号控制以打开或关闭FET，用于传递或阻断差分信号。在电子电路的输入包括开关可以用于各种目的。例如，放大器可以使用开关，用于放大器的斩波或自动调零操作。在另一个例子中，可关电容电路可以包括开关，所述可关部分用于控制所述开关电容器电路中操作的相位。
技术实现思路
在一个实施例中，一种装置包括可编程存储器、开关组和电子电路。该可编程存储器被配置为产生第一控制信号。此外，开关组被配置成在第一输入端接收第一输入信号和在第二输入端接收第二输入信号，并在第一输出端产生第一输出信号和在第二输出端产生第二输出信号。开关组包括选择电路和多个开关。该电子电路包括配置成接收来自所述开关组的第一输出信号的第一输入端和配置成接收来自所述开关组的第二输出信号的第二输入端。该选择电路被配置为根据该第一控制信号选择所述多个开关的第一部分用于第一开关组的操作，并根据第一控制信号选择所述多个开关的第二部分用于第二开关组的操作。第一开关组配置在所述开关组的第一输入端和第一输出端之间的第一信号路径中进行操作，以及第二开关组被配置成在开关组的第二输入端和第二输出端之间的第二信号路径中进行操作。第一开关组和第二组开关是由第一时钟信号可控制的。在另一个实施例中，提供一种在集成电路(IC)中减少电荷注入失配的方法。该方法包括：使用第一时钟信号控制开关组，所述开关组电耦合到电子电路的第一输入端和第二输入端。该方法进一步包括：对于开关组的多个选择开关配置的每一个，观察所述电子电路的电荷注入失配。开关组包括多个开关，并且所选择的开关配置包括第一开关组和第二开关组中多个开关的不同组合。该方法进一步包括：基于所述电荷注入失配的观测，选择开关配置，并且在可编程存储器中存储对应于所选的开关配置的数据，使得电子电路使用所选的开关配置进行操作。附图说明图1A是示出集成电路(IC)的实施例的示意性框图。图1B是示出IC的另一实施例的示意性框图。图2A和2B是根据一个实施例的开关组的示意性框图。图3A和3B是根据另一实施例的开关组的示意性框图。图4A是根据一个实施例的斩波放大器的电路图。图4B是根据另一实施例的斩波放大器的电路图。图4C是根据另一实施例的斩波放大器的电路图。图5A是根据一个实施例的斩波开关组的电路图。图5B是根据一个实施例的斩波开关组的电路图。图6是根据一个实施例的开关晶体管组的电路图。图7是根据一个实施例的自动调零放大器的示意图。图8是根据一个实施例的校准电子电路的方法的流程图。图9是根据一个实施例的校准放大器的方法的流程图。图10是根据另一实施例的校准放大器的方法的流程图。具体实施方式某些实施例的以下详细描述提出了本专利技术的具体实施例的各种描述。然而，本专利技术可以以许多不同方式体现，如由权利要求书定义和涵盖。在本描述中，参考了附图，其中相似的附图标记可以指示相同或功能相似的元件。某些电子电路可以使用由时钟信号控制的开关。例如，在一个实例中，斩波放大器可包括输入斩波开关，其可用于在被提供到放大电路之前使用斩波时钟信号来调制差分输入信号。在另一实例中，自动调零放大器可包括自动调零开关，其可用于控制自动调零相位和放大相位之间的放大器的操作，和差分输入信号可以在放大阶段通过自动调零开关。利用由时钟信号控制的开关的电子电路的其他例子包括模数转换器(ADC)和开关电容器电路。虽然在电子电路中使用时钟控制开关可用于各种应用，但这些开关也可以产生电荷注入。例如，当开关使用具有由时钟信号控制的栅极的场效应晶体管(FET)实现时，响应于时钟信号的上升沿或下降沿，位移电流可流过寄生栅极到源极和/或栅极到漏极电容。所注入的电荷可随时间累积，并可以不希望地导致电流流动和/或偏移误差。本文提供用于减少电荷注入失配的装置和方法。在某些实施方式中，电子电路包括一个或多个开关组。各开关组可以包括选择电路和使用一个或多个时钟信号控制的多个开关。选择电路可以选择开关的第一部分用于操作在第一开关组中和所述开关的第二部分用于操作在第二开关组中。在校准期间，对于开关组的不同开关配置，可直接或间接地观察到电子电路的电荷注入失配。虽然特定组的开关可以被设计为具有大约相同的驱动器强度和/或几何形状，由于开关之间制造失配(诸如，工艺变化)，该电子电路可以在不同的开关配置中具有不同的电荷注入失配。该电子电路可被编程以使用开关组的所选开关配置操作，用于向电子电路提供小的电荷注入失配。本文所描述的电荷注入失配减少方案可以在多种电子系统和应用中使用。在某些配置中，一个或多个开关组可以包括在斩波器和/或自动调零放大器中，以向放大器提供具有较小的电荷注入失配，这反过来又可以减少放大器的残余差分输入电流，其往往表现为输入偏移电压。更一般地，电荷注入误差可以多种方式体现，其将被称为电荷注入相关的错误。例如，放大器可包括斩波和/或自动调零电路，以降低放大器的输入偏置电压。理想的情况下，斩波器和/或自动调零放大器不应该具有任何残余的输入偏移电压，或在斩波和/或自动调零操作之后剩余的输入失调电压。然而，在用于提供斩波和/或自动调零的开关中非理想性可以导致残余差分输入电流和相应的剩余输入偏移电压，例如约1μV至100μV。残余差分输入电流可能来自不同的来源，包括开关对之间的电荷注入失配。例如，放大器可以包括使用具有利用一个或多个时钟信号控制栅极的FET实现的开关，和响应于时钟信号过渡，位移电流可通过FET的寄生栅极-源极和/或栅极-漏极电容。虽然理想的电荷注入不应当存在于差分配置中，但晶体管失配可导致电荷注入不平衡和产生的差分输入电流。在某些配置中，放大器包括一个或多个开关组，每个包括选择电路和多个开关。在校准期间，对于开关组的不同配置，可以观察到放大器的残余电荷注入相关的错误。虽然特定组的开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：可编程存储器，被配置为产生第一控制信号；开关组，被配置成在第一输入端接收第一输入信号和在第二输入端接收第二输入信号，其中，所述开关组进一步被配置为在第一输出端产生第一输出信号和在第二输出端产生第二输出信号，其中，所述开关组包括选择电路和多个开关；电子电路，包括配置成接收来自所述开关组的第一输出信号的第一输入端和配置成接收来自所述开关组的第二输出信号的第二输入端；其中，选择电路，被配置为根据该第一控制信号选择所述多个开关的第一部分用于第一开关组的操作，其中，所述选择电路进一步被配置为根据第一控制信号选择所述多个开关的第二部分用于第二开关组的操作，其中，所述第一开关组配置在所述开关组的第一输入端和第一输出端之间的第一信号路径中进行操作，其中所述第二开关组被配置成在开关组的第二输入端和第二输出端之间的第二信号路径中进行操作，以及其中所述第一开关组和所述第二组开关是由第一时钟信号可控制的。

【技术特征摘要】
2014.11.06 US 14/534,6621.一种装置，包括：
可编程存储器，被配置为产生第一控制信号；
开关组，被配置成在第一输入端接收第一输入信号和在第二输入端接
收第二输入信号，其中，所述开关组进一步被配置为在第一输出端产生第
一输出信号和在第二输出端产生第二输出信号，其中，所述开关组包括选
择电路和多个开关；
电子电路，包括配置成接收来自所述开关组的第一输出信号的第一输
入端和配置成接收来自所述开关组的第二输出信号的第二输入端；
其中，选择电路，被配置为根据该第一控制信号选择所述多个开关的
第一部分用于第一开关组的操作，其中，所述选择电路进一步被配置为根
据第一控制信号选择所述多个开关的第二部分用于第二开关组的操作，其
中，所述第一开关组配置在所述开关组的第一输入端和第一输出端之间的
第一信号路径中进行操作，其中所述第二开关组被配置成在开关组的第二
输入端和第二输出端之间的第二信号路径中进行操作，以及其中所述第一
开关组和所述第二组开关是由第一时钟信号可控制的。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述可编程存储器包括存储于其
中的数据，其中所述数据与所述第一控制信号的选择状态相关联，其中相
比于所述第一控制信号的至少第二状态，所述第一控制信号的所选状态对
应于第一和第二开关组中具有较小电荷注入失配的的多个开关的特定开
关配置。
3.如权利要求1所述的装置，其中不存在制造偏差，多个开关中的每
一个的驱动强度或几何形状的至少一个是基本相同的。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述选择电路经配置以在第一和
第二开关组中选择相同数量的开关。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括集成电路(IC)，其中，所

\t述IC包括所述可编程存储器、开关组和电子电路。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个开关包括多个场效应晶
体管。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述电子电路包括放大电路，其
中所述第一输入信号和第二输入信号之间的电压差包括差分输入电压信
号。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述装置进一步包括包括开关组
的斩波电路或自动调零电路的至少一个，其中，所述可编程存储器包括存
储于其中的数据，其中，所述数据关联于第一控制信号的选择状态，其中，
与第一控制信号的至少第二状态相比，所述第一控制信号的所选状态对应
于在第一和第二开关组中具有开关组的较小残余电荷注入相关的错误的
多个开关的特定开关结构。
9.如权利要求8所述的装置，其中，相比于第一控制信号的所有其它
状态，所述第一控制信号的选择状态对应于在第一和第二开关组中具有最
小剩余电荷注入相关的错误的多个开关的特定开关配置。
10.如权利要求7所述的装置，其中，所述开关组包括输入斩波开关
组，其中，所述输入斩波开关组被配置成基于所述第一时钟信号斩波差分
输入电压信号。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述选择电路经配置以基于所
述第一控制信号选择多个开关的第三部分用于操作在第三开关组，其中，
所述选择电路被进一步配置以基于所述第一控制信号选择多个开关的第
四部分用于操作在第四开关组，其中所述第三开关组经配置以在所述开关
组的所述第一输入端和第二输出端之间的第三信号路径进行操作，其中所
述第四开关组经配置以在所述开关组的第二输入端和第一输出端之间的
第四信号通路进行操作，并且其中所述第三开关组和第四开关组是由第二
时钟信号可控制的。
12.如权利要求10所述的装置，还包括至少一个输出斩波开关组，其

\t中，基于从所述可编程存储器的第二控制信号，控制所述至少一个输出斩
波开关组的的第一输出斩波组开关的开关配置。
13.如权利要求7所述的装置，进一步包括定时控制电路，其中所述
定时控制电路配置为部分通过使用第一时钟信号控制所述开关组而自动
调零所述放大电路。
14.如权利要求7所述的装置，其中，所述放大电路包括：
第一输入场效应晶体管(FET)，其包括经配置以作为该电子电路的
第一输入端的栅极；
第二输入FET，包括配置成操作为电子电路的第二输入端的栅极和电
连接到第一输入FET的源极的源极；和
电流源，被配置成产生第一和第二输入FET的偏置电流。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述放大电路进一步包括：
输出放大级，包含反相输入端、非反相输入端，并且配置为生成所述
放大电路的输出信号的输出；
第一负载FET，包括电连接到第一输入FET的漏极的漏极；
第二负载FET，包括电连接到第二输入FET的漏极的漏极；和
第一输出斩波开关组，包括第一输出选择电路和第一多个输出开关，
其中，第一输出选择电路被配置为选择第一多个输...

【专利技术属性】
技术研发人员：周捷，A·J·卡尔布，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US