用于DC耦合的前端电路的共模去除的电路制造技术

本发明专利技术的实施方式涉及用于DC耦合的前端电路的共模去除的电路。在一个示例中，一种方法包括：接收包括第一电压信号和第二电压信号的第一差分信号，其中第一差分信号包括第一共模电压；接收第二共模电压。该方法还包括通过电路确定包括第三电压信号和第四电压信号的第二差分信号，其中在第三电压信号与第四电压信号之间的差值基于在第一电压信号与第二电压信号之间的差值，其中第二差分信号包括第二共模电压。该方法还包括基本上连续地输出第二差分信号。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及电路，并且更具体地涉及用于从DC耦合的前端电路去除共模电压的电路。
技术介绍
前端电路通常是指向后端电路提供输入的电路或者电路装置。前端电路通常向前端电路供应单端信号或者差分信号。单端信号以共模电压为参考，因此在单端信号中包含的信息被表示为在单端信号与共模电压之间的差值。差分信号包括各自以共模电压为参考的两个输入。因此，差分信号携带的信息被表示为在两个输入的电压之间的差值。
技术实现思路
在一个示例中，一种方法包括接收包括第一电压信号和第二电压信号的第一差分信号，其中第一差分信号包括第一共模电压；接收第二共模电压；通过电路确定包括第三电压信号和第四电压信号的第二差分信号，其中在第三电压信号与第四电压信号之间的差值基于在第一电压信号与第二电压信号之间的差值，其中第二差分信号包括第二共模电压；以及基本上连续地输出第二差分信号。在另一示例中，一种系统包括：第一输入管脚，配置为接收第一差分电压信号的第一电压信号；第二输入管脚，配置为接收第一差分电压信号的第二电压信号，其中第一差分电压信号包括第一共模电压；第二输入管脚，配置为接收第二共模电压；电路，包括多个电容器和多个开关，其中电路被配置为基于第一差分电压信号确定第二差分电压信号，其中第二差分电压信号包括第二共模电压；第一输出管脚；以及第二输出管脚，其中电路被配置为在第一输出管脚基本上连续地输出第二差分电压信号的第一电压信号，以及其中电路被配置为在第二输出管脚基本上连续地输出第二差分信号的第二电压信号。在又一示例中，一种装置包括：用于接收包括第一电压信号和第二电压信号的第一差分信号的部件，其中第一差分信号包括第一共模电压；用于接收第二共模电压的部件；用于通过电路确定包括第三电压信号和第四电压信号的第二差分信号的部件，其中在第三电压信号与第四电压信号之间的差值基于在第一电压信号与第二电压信号之间的差值，其中第二差分信号包括第二共模电压；以及用于基本上连续地输出第二差分信号的部件。在附图和以下描述中阐述一个或者多个示例的细节。其它特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求中变得清楚。附图说明图1是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的示例电阻器耦合的放大器电路的电路图。图2是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于AC耦合的放大器的示例偏置电路的电路图。图3是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的示例电路的电路图。图4是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的另一示例电路的电路图。图5是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的另一示例电路的电路图。图6A-6D是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的示例电路的各种信号的图形。图7是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的另一示例电路的电路图。图8A-8E是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的示例电路的各种信号的图形。图9是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的可以用来监视电压电平的辅助比较器900的一个示例的电路图。图10是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的可以用来监视电压电平的辅助比较器900的示例的进一步细节的电路图。图11A-11E是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的示例电路的各种信号的图形。图12是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的示例电路1200的电路图。图13是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于控制差分信号的共模的示例电路1300的电路图。图14是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于测量差分信号的共模的示例电路1400的电路图。图15是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于测量差分信号的共模的示例电路1500的电路图。图16是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于处理差分信号的共模的示例电路1600的电路图。图17是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的用于处理差分信号的共模的示例电路1700的电路图。具体实施方式差分信号的分量可以包括共模电压。可以定义共模电压为差分信号的分离分量共同具有的信号。共模可以完全地DC、完全地AC或者包括AC和DC分量二者。在一些示例中，差分信号的共模可以随时间可变。在一些示例中，可以希望电路维持输出共模为恒定，即使输入共模正在变化。在一些示例中，采样系统可以用来获得具有一致共模的差分信号。在采样系统中，可以相对于某个希望的共模对输入信号进行采样，并且可以实施前端为切换式电容器电路。阻塞电容器可以存储信号并且同时从大DC摆动去耦合前端。然而，作为这一耦合的结果，输出差分信号可能相对于时间不连续。换而言之，输出信号可以在去耦合期间不可用。采样系统的另一缺点是为了实现充分高的时间分辨率而必需的频率增加可能造成采样元件的高功率消耗。采样系统的另一潜在缺点是存在为了防止频率折回而必需的输入防混叠电路和要求高电压开关连接到输入。在一些示例中，轨到轨架构可以用来获得具有恒定共模的差分信号。在轨到轨架构中，前端包括可以在输入信号共模电压的全范围内工作的互补级。然而，轨到轨系统可以限于相对低的电压。另一潜在缺点是可能需要专用微调的、互补输入的性能(增益和偏移)差异。在一些示例中，电阻器耦合的放大器电路可以用来获得具有恒模的差分信号。图1是图示根据本公开内容的一种或者多种技术的示例电阻器耦合的放大器电路100的电路图。电阻器耦合的放大器电路100包括差分输入101和102、差分输出103和104、放大器107、输入电阻器105A和105B以及反馈电阻器106A和106B。放大器107接收与在输入101与输入102之间的差值对应的差分输入信号(VIN+-VIN-)并且产生与在输出103与输出104之间的差值对应的差分输出信号(VO--VO+)。在理论上完美的系统中，差分输出信号将是差分输入信号的具有增益因子的确切复制物，这意味着(VIN+-VIN-)将等于k*(VO--VO+)，其中k代表放大器电路100的增益因子，其可以基于电阻器105A/105B和106A/106B的值变化。然而，在现实系统中，差分输出信号可能由于存在共本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收包括第一电压信号和第二电压信号的第一差分信号，其中所述第一差分信号包括第一共模电压；接收第二共模电压；通过电路确定包括第三电压信号和第四电压信号的第二差分信号，其中在所述第三电压信号与所述第四电压信号之间的差值基于在所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的差值，其中所述第二差分信号包括所述第二共模电压；以及基本上连续地输出所述第二差分信号。

【技术特征摘要】
2014.03.25 US 14/225,0031.一种方法，包括：
接收包括第一电压信号和第二电压信号的第一差分信号，其中
所述第一差分信号包括第一共模电压；
接收第二共模电压；
通过电路确定包括第三电压信号和第四电压信号的第二差分信
号，其中在所述第三电压信号与所述第四电压信号之间的差值基于
在所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的差值，其中所述第
二差分信号包括所述第二共模电压；以及
基本上连续地输出所述第二差分信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电路包括多个开关，
其中所述多个开关中的每个开关被配置为在多个状态之间切换，并
且其中所述多个开关的所述状态基于时钟信号来确定。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基本上连续地输出所述第
二差分信号包括：
在所述多个开关中的开关处在所述多个状态中的任何状态中时
输出所述差分信号；以及
在所述开关在所述多个状态之中切换时不输出所述差分信号。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括：
通过比较所述第二共模电压与所述第二差分信号的电压信号来
确定所述时钟信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中通过比较所述第二共模电
压与所述第四电压信号来确定所述时钟信号包括：
响应于确定在所述第二差分信号的所述电压信号之间的差值大
于门限，轮换所述时钟信号。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述电路进一步包括第一
电容器和第二电容器，其中在第一输入管脚接收所述第一电压信号，
其中在第二输入管脚接收所述第二电压信号，其中在第三输入管脚

\t接收所述第二共模电压，其中在第一输出管脚输出所述第三电压信
号，其中在第二输出管脚输出所述第四电压信号，其中所述第二输
入管脚连接到所述第二电容器的第一端子，其中所述时钟信号指示
多个非重叠相位，其中所述多个相位中的第二相位明显地短于所述
多个相位中的第一相位，并且其中确定所述第二差分电压信号包括：
响应于所述时钟信号指示所述多个相位中的所述第一相位：
通过所述多个开关中的第一开关将所述第一电容器的第一
端子连接到所述第一输入管脚；
通过所述多个开关中的第二开关将所述第一电容器的第二
端子连接到所述第一输出管脚；以及
通过所述多个开关中的第三开关将所述第二电容器的第二
端子连接到所述第二输出管脚，以及
响应于所述时钟信号指示所述多个相位中的所述第二相位：
通过所述多个开关中的第四开关将所述第一电容器的所述
第一端子连接到所述第二输入管脚；
通过所述多个开关中的第五开关将所述第一电容器的所述
第二端子连接到所述第三输入管脚；以及
通过所述多个开关中的第六开关将所述第二电容器的所述
第二端子连接到所述第三输入管脚。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述电路进一步包括第三
电容器和第四电容器，其中所述第三电容器的第二端子连接到所述
第二电容器的所述第二端子，其中所述第四电容器的第一端子连接
到所述第一输入管脚，其中所述第四电容器的第二端子连接到所述
第一电容器的所述第二端子，并且其中确定所述第二差分电压信号
进一步包括：
响应于所述时钟信号指示所述多个相位中的所述第一相位：
通过所述多个开关中的第七开关将所述第三电容器的第一
端子连接到所述第二输入管脚；
响应于所述时钟信号指示所述多个相位中的所述第二相位：
通过所述多个开关中的第八开关将所述第三电容器的所述
第一端子连接到所述第一输入管脚。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述电路进一步包括第三
电容器和第四电容器，其中所述第三电容器的第一端子连接到所述
第二电容器的所述第一端子，并且其中确定所述第二差分电压信号
进一步包括：
响应于所述时钟信号指示所述多个相位中的所述第一相位：
通过所述多个开关中的第七开关将所述第四电容器的第一
端子连接到所述第二输入管脚；
通过所述多个开关中的第八开关将所述第四电容器的第二
端子连接到所述第三输入管脚；以及
通过所述多个开关中的第九开关将所述第三电容器的第二
端子连接到所述第三输入管脚；以及
响应于所述时钟信号指示所述多个相位中的所述第二相位：
通过所述多个开关中的第十开关将所述第四电容器的所述
第一端子连接到所述第一输入管脚；
通过所述多个开关中的第十一开关将所述第四电容器的第
二端子连接到所述第一输出管脚；以及
通过所述多个开关中的第十二开关将所述第三电容器的第
二端子连接到所述第二输出管脚。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电路是第一电路，其
中所述第一电路在第一阶段期间确定所述第二差分信号，所述方法
进一步包括：
通过第二电路并且在第二阶段期间确定所述第二差分信号，其
中所述第二电路与所述第一电路相同，其中所述第一相位和所述第
二相位是非重叠的。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过模数转换器确定所述第二差分信号的数字采样；或者
通过一个或者多个模拟处理部件处理所述第二差分信号。
11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第三电压信号与
所述第四电压信号之间的差值基本上等效于在所述第一电压信号与
所述第二电压信号之间的差值。
12.一种系统，包括：
第一输入管脚，被配置为接收第一差分电压信号的第一电压信
号；
第二输入管脚，被配置为接收所述第一差分电压信号的第二电
压信号，其中所述第一差分电压信号包括第一共模电压；
第二输入管脚，被配置为接收第二共模电压；
电路，包括多个电容器和多个开关，其中所述电路被配置为基
于所述第一差分电压信号确定第二差分电压信号，其中所述第二差...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·伯纳查雅，CF·蔡，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT