前置放大器制造技术

本发明专利技术提供一种前置放大器，包括可编程增益放大电路与滤波电路。可编程增益放大电路具有单一输出端。滤波电路包括第一切换式电容滤波器与第二切换式电容滤波器。第一切换式电容滤波器耦接单一输出端。第二切换式电容滤波器并联于第一切换式电容滤波器。第一切换式电容滤波器与第二切换式电容滤波器各自在第一模式与第二模式之间切换。当第一切换式电容滤波器切换至第一模式时，第二切换式电容滤波器切换至第二模式。本发明专利技术提供的前置放大器可以降低前置放大器的硬件成本，并有助于前置放大器的微小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种前置放大器，且特别是有关于一种具有滤波电路的前置放大器。
技术介绍
模拟前端(Analogfrontend，简称AFE)是由模拟电路与数字模拟混和电路所构成，并负责执行许多操作，例如：信号获取、模拟滤波…等。在信号获取上，模拟前端中的前置放大器(preamplifier)扮演着重要的角色，且其往往决定了系统的解析度与信噪比。一般而言，前置放大器是通过截波放大器(chopperamplifier)来放大差动输入信号，并通过滤波电路来滤除截波放大器的输入偏移电压所引发的高次谐波。然而，现有前置放大器中的滤波电路大多是由单一电容所构成。此外，用以构成滤波电路的电容必须非常地大才能滤除输入偏移电压所引发的高次谐波，导致前置放大器的硬件成本增加，并限缩前置放大器的微小化。
技术实现思路
本专利技术提供一种前置放大器，利用切换式电容滤波器来形成滤波电路，以藉此降低前置放大器的硬件成本，并有助于前置放大器的微小化。本专利技术的前置放大器，包括可编程增益放大电路与滤波电路。可编程增益放大电路具有单一输出端。滤波电路包括第一切换式电容滤波器与第二切换式电容滤波器。第一切换式电容滤波器耦接单一输出端。第二切换式电容滤波器并联于第一切换式电容滤波器。第一切换式电容滤波器与第二切换式电容滤波器各自在第一模式与第二模式之间切换。当第一切换式电容滤波器切换至第一模式时，第二切换式电容滤波器切换至第二模式。基于上述，本专利技术的前置放大器利用第一与第二切换式电容滤波器来形成滤波电路，且第一与第二切换式电容滤波器相互并联并具有相同的电路结构。在操作模式的切换上，第一切换式电容滤波器的切换顺序相反于第二切换式电容滤波器的切换顺序。由于第一与第二切换式电容滤波器所构成的滤波电路，将有助于降低前置放大器的硬件成本，并有助于前置放大器的微小化。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的前置放大器的电路示意图；图2为本专利技术一实施例的用以说明前置放大器的时序图；图3为本专利技术一实施例的截波放大器的电路示意图。附图标记说明：10：前置放大器；110：可编程增益放大电路；111：可编程增益放大电路的第一输入端；112：可编程增益放大电路的第二输入端；113：可编程增益放大电路的单一输出端；120：滤波电路；121：第一切换式电容滤波器；122：第二切换式电容滤波器；130：运算放大器；140：截波放大器；150：可变电阻；IN1：截波放大器的非反相输入端；IN2：截波放大器的反相输入端；OUT：截波放大器的输出端；SW11：第一开关；SW12：第二开关；SW13：第三开关；SW14：第四开关；C1：第一电容；C2：第二电容；C3：第三电容；C4：第四电容；VIN：差动输入信号；S11：第一控制信号；S12：第二控制信号；S21、S22：曲线；310：第一切换单元；320：输入级；330：第二切换单元；340：输出级；SW31～SW38：开关；Vos：偏移电压。具体实施方式图1为本专利技术一实施例的前置放大器(preamplifier)的电路示意图。如图1所示，前置放大器10包括可编程增益放大电路(programmablegainamplifyingcircuit)110以及滤波电路120。其中，可编程增益放大电路110具有单一输出端113。滤波电路120包括第一切换式电容滤波器(switched-capacitorfilter)121与第二切换式电容滤波器122。第一切换式电容滤波器121耦接可编程增益放大电路110的单一输出端113，且第一切换式电容滤波器121并联于第二切换式电容滤波器122。第一切换式电容滤波器121与第二切换式电容滤波器122具有相同的第一模式与第二模式，并各自在第一模式与第二模式之间切换。在操作上，当第一切换式电容滤波器121切换至第一模式时，第二切换式电容滤波器122切换至第二模式。当第一切换式电容滤波器121切换至第二模式时，第二切换式电容滤波器122切换至第一模式。藉此，滤波电路120在阻带(stopband)的衰减斜率将可达-40dB/decade，进而可有效地滤除可编程增益放大电路110的输出信号中的谐波成份，例如：输入偏移电压(inputoffsetvoltage)所引发的高次谐波。除此之外，由于滤波电路120是由第一切换式电容滤波器121与第二切换式电容滤波器122组合而成，因此滤波电路120的截止频率(cutofffrequency)是由第一切换式电容滤波器121与第二切换式电容滤波器122中的多个电容的比值所决定。换言之，前置放大器10可通过调整所述多个电容的比值来调整滤波电路120的截止频率，进而有助于缩减滤波电路120的布局面积。如此一来，将有助于降低前置放大器10的硬件成本，并有助于前置放大器10的微小化。进一步而言，第一切换式电容滤波器121与第二切换式电容滤波器122具有相同的电路结构。也即，第一切换式电容滤波器121包括第一开关SW11、第一电容C1、第二开关SW12与第二电容C2。其中，第一开关SW11的第一端耦接可编程增益放大电路110的单一输出端113。第一电容C1耦接在第一开关SW11的第二端与接地端之间。第二开关SW12的第一端耦接第一开关SW11的第二端。第二电容C2耦接在第二开关SW12的第二端与接地端之间。此外，在第一模式下，第一开关SW11导通且第二开关SW12不导通。在第二模式下，第一开关SW11不导通且第二开关SW12导通。相似地，第二切换式电容滤波器122包括第三开关SW13、第三电容C3、第四开关SW14与第四电容C4。其中，第三开关SW13的第一端耦接第一开关SW11的第一端。第三电容C3耦接在第三开关SW13的第二端与接地端之间。第四开关SW14的第一端耦接第三开关SW13的第二端。第四电容C4耦接在第四开关SW14的第二端与接地端之间。此外，在第一模式下，第三开关SW13导通且第四开关SW14不导通。在第二模式下，第三开关SW13不导通且第四开关SW14导通。换言之，第一切换式电容滤波器121包括相互串联的第一开关SW11与第二开关SW12。第一开关SW11通过第一电容C1耦接至接地端，且第二开关SW12通过第二电容C2耦接至接地端。相似地，第二切换式电容滤波器122包括相互串联的第三开关SW13与第四开关SW14。第三开关SW13通过第三电容C3耦接至接地端，且第四开关SW14通过第四电容C4耦接至接地端。值得注意的是，滤波电路120的截止频率是正比于第一电容C1与第二电容C2的比值以及第三电容C3与第四电容C4的比值。换言之，可通过调整两电容的比值来调整滤波电路120的截止频率。由于滤波电路120的截止频率是正比于两电容的比值，因此在等比例缩减两电容的电容值的情况下滤波电路120的截止频率依旧可以固定不变。如此将有助于缩减滤波电路120的布局面积，从而有助于前置放大器10的微小化。更进一步来看，图2为本专利技术一实施例的用以说明前置放大器的时序图。如图1与图2所示，第一切换式电容滤波器121中的第一开关SW11受控于第一控制信号S1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前置放大器，其特征在于，包括：一可编程增益放大电路，具有一单一输出端；以及一滤波电路，包括：一第一切换式电容滤波器，耦接所述单一输出端；以及一第二切换式电容滤波器，并联于所述第一切换式电容滤波器，其中，所述第一切换式电容滤波器及所述第二切换式电容滤波器各自在一第一模式与一第二模式之间切换，且当所述第一切换式电容滤波器切换至所述第一模式时，所述第二切换式电容滤波器切换至所述第二模式。

【技术特征摘要】
2015.09.17 TW 1041307071.一种前置放大器，其特征在于，包括：一可编程增益放大电路，具有一单一输出端；以及一滤波电路，包括：一第一切换式电容滤波器，耦接所述单一输出端；以及一第二切换式电容滤波器，并联于所述第一切换式电容滤波器，其中，所述第一切换式电容滤波器及所述第二切换式电容滤波器各自在一第一模式与一第二模式之间切换，且当所述第一切换式电容滤波器切换至所述第一模式时，所述第二切换式电容滤波器切换至所述第二模式。2.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，所述第一切换式电容滤波器包括：一第一开关，其第一端耦接所述单一输出端；一第一电容，耦接在所述第一开关的第二端与一接地端之间；一第二开关，其第一端耦接所述第一开关的第二端；以及一第二电容，耦接在所述第二开关的第二端与所述接地端之间；其中，在所述第一模式下，所述第一开关导通且所述第二开关不导通，且在所述第二模式下，所述第一开关不导通且所述第二开关导通。3.根据权利要求2所述的前置放大器，其特征在于，所述第一切换式电容滤波器与所述第二切换式电容滤波器具有相同的电路结构。4.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，所述第一切换式电容滤波器包括相互串联的一第一开关与一第二开关，所述第二切换式电容滤波器包括相互串联的一第三开关与一第四开关，所述第一开关与所述第三开关直接耦接所述可编程增益放大电路的输出端，其中当所述第一开关导通且所述第二开关不导通时，所述第三开关不导通且所述第四开关导通，当所述第一开关不...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文胜，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71