一种自调零放大器及其控制方法、多级运算放大器技术

本发明专利技术实施例公开了一种自调零放大器及其控制方法、多级运算放大器。该自调零放大器包括放大模块、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关以及第六开关之间的导通或关断控制放大模块在自调零状态和放大状态之间切换；以及放电控制电路，用于在放大模块退出自调零状态之后且进入放大状态之前控制放大模块放电，使放大模块输出端的电压差在进入放大状态之前放电为零，避免放大模块输出端在进入放大状态时产生电压跳变，减小放大器输出毛刺和纹波。可解决现有的自调零放大器在自调零和放大状态切换时由于放大模块输出端电压差产生跳变而导致放大器输出毛刺和纹波的问题。毛刺和纹波的问题。毛刺和纹波的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自调零放大器及其控制方法、多级运算放大器


[0001]本专利技术实施例涉及放大器控制
，尤其涉及一种自调零放大器及其控制方法、多级运算放大器。

技术介绍

[0002]自调零型放大器通过自调零机制可实现微伏级输入失调电压和极低的输入失调电压随时间/温度的漂移。自调零放大器的1/f 噪声也视为直流误差，通过自调零机制也可一并消除。因此，自调零放大器常被用于放大调节电路中。
[0003]然而，现有的自调零放大器，在自调零状态中，放大器的输出端会产生一个和放大器输入端的失调电压相关的电压差，当放大器从自调零状态切换到放大状态后，该电压差变为零，放大器的输出电压会经历一个跳变 ，进而导致整个系统的输出电压产生毛刺和纹波。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种自调零放大器及其控制方法、多级运算放大器，该自调零放大器可以实现在完成自调零状态之后且进入放大状态之前对输出端进行放电，使其输出端的电压差在进入放大状态之前放电为零，从而避免在进入放大状态时产生电压跳变，以减小放大器输出毛刺和纹波。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种自调零放大器，该自调零放大器包括：放大模块，所述放大模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一输出端和第二输出端；并联连接在所述第一输入端和所述第二输入端之间的第一开关；连接在所述第二输入端的第二开关；连接在所述第三输入端和所述第一输出端之间的第三开关；连接在所述第四输入端和所述第二输出端之间的第四开关；连接在所述第一输出端的第五开关；连接在所述第二输出端的第六开关；所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关以及所述第六开关之间的导通或者关断控制所述放大模块在自调零状态和放大状态之间切换；以及放电控制电路，连接在第一输出端和第二输出端之间，用于在所述放大模块退出所述自调零状态之后且进入所述放大状态之前控制所述放大模块放电。
[0006]可选地，所述放电控制电路包括放电开关，连接在第一输出端和第二输出端之间。
[0007]可选地，所述放电开关为MOS晶体管开关。
[0008]可选地，该自调零放大器还包括储能模块，所述储能模块分别与所述放大模块的第三输入端、第四输入端、所述第三开关和所述第四开关电连接。
[0009]可选地，所述储能模块包括第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容的第一端与所述第三输入端电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第二电容的第一端与所述第四输入端电连接，所述第二电容的第二端接地；所述第三电容的第一端、第二端分别相应
地与所述第三输入端、第四输入端电连接。可选地，所述放大模块包括第一放大器、第二放大器和第三放大器，上述第一放大器、第二放大器和第三放大器可以用电压放大器或跨导放大器的方式实现。所述第一放大器的第一输入端为所述放大模块的第一输入端，所述第一放大器的第二输入端为所述放大模块的第二输入端，所述第一放大器的输出端与所述第二放大器的第一输入端电连接，所述第三放大器的输出端与所述第二放大器的第二输入端电连接，所述第二放大器的第一输出端为所述放大模块的第一输出端，所述第二放大器的第二输出端为所述放大模块的第二输出端，所述第三放大器的第一输入端为所述放大模块的第三输入端，所述第三放大器的第二输入端为所述放大模块的第四输入端。
[0010]可选地，所述第一放大器和所述第三放大器均为跨导放大器，所述第一放大器的第一输出端和所述第三放大器的第一输出端相连并同时与所述第二放大器的第一输入端电连接，所述第一放大器的第二输出端和所述第三放大器的第二输出端相连并同时与所述第二放大器的第二输入端电连接；所述第二放大器的第一输出端为所述放大模块的第一输出端，所述第二放大器的第二输出端为所述放大模块的第二输出端；所述第三放大器的第一输入端为所述放大模块的第三输入端，所述第三放大器的第二输入端为所述放大模块的第四输入端；所述第一放大器的差分输出电流和所述第三放大器的差分输出电流相加；所述第二放大器为增益等于一的电流放大器。
[0011]可选地，所述增益为一的电流放大器，其所述第一输入端与所述第一输出端在其内部为直接电连接，所述第二输入端与所述第二输出端在其内部为直接电连接。
[0012]第二方面，本专利技术实施例还提供了第一方面所述的自调零放大器组成的多级运算放大器，包括主放大器、加法器和两个所述自调零放大器；其中，每个所述自调零放大器的第一输入端与所述主放大器的第一输入端电连接，每个所述自调零放大器的第二输入端与所述主放大器的第二输入端电连接，每个所述自调零放大器的第一输出端与所述加法器的第一输入端电连接，每个所述自调零放大器的第二输出端与所述加法器的第二输入端电连接，所述主放大器的第一输出端与所述加法器的第三输入端电连接，所述主放大器的第二输出端与所述加法器的第四输入端电连接。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了第一方面所述的自调零放大器的控制方法，包括：在所述放大模块退出所述自调零状态之后，且进入所述放大状态之前，控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关断开，且所述放电控制电路导通，以控制所述放大模块进入所述放电状态。
[0014]可选地，该控制方法还包括：控制所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关导通，且所述第二开关、所述第五开关、所述第六开关和所述放电控制电路断开，控制所述放大模块进入所述自调零状态。
[0015]可选地，该控制方法还包括：控制所述第一开关、所述第三开关、所述第四开关和所述放电控制电路断开，且所述第二开关、所述第五开关和所述第六开关导通，控制所述放大模块进入所述放大状态。
[0016]本专利技术提供的技术方案，通过该自调零放大器可以实现在退出自调零状态之后且进入放大状态之前进行放电，使其输出端的电压差在进入放大状态之前放电为零，从而避免在进入放大状态时产生电压跳变，以减小输出毛刺和纹波。本专利技术解决了现有技术中自
调零放大器在由自调零状态切换至放大状态时，因其输出端电压差产生跳变而导致输出毛刺和纹波等问题。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例一中的一种自调零放大器的结构示意图；图2是本专利技术实施例一中的自调零放大器的时序控制示意图；图3是本专利技术实施例二中的一种自调零放大器的结构示意图；图4是本专利技术实施例二中的另一种自调零放大器的结构示意图；图5是本专利技术实施例三中的一种自调零多级放大器的结构示意图；图6是本专利技术实施例四中的自调零放大器处于放电状态的结构示意图；图7是本专利技术实施例四中的自调零放大器处于自调零状态的结构示意图；图8是本专利技术实施例四中的自调零放大器处于放大状态的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0019]实施例一图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自调零放大器，其特征在于，包括：放大模块，所述放大模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一输出端和第二输出端；并联连接在所述第一输入端和所述第二输入端之间的第一开关；连接在所述第二输入端的第二开关；连接在所述第三输入端和所述第一输出端之间的第三开关；连接在所述第四输入端和所述第二输出端之间的第四开关；连接在所述第一输出端的第五开关；连接在所述第二输出端的第六开关；所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关以及所述第六开关之间的导通或者关断控制所述放大模块在自调零状态和放大状态之间切换；以及放电控制电路，连接在所述第一输出端和所述第二输出端之间，用于在所述放大模块退出所述自调零状态之后且进入所述放大状态之前控制所述放大模块的输出端放电。2.根据权利要求1所述的自调零放大器，其特征在于，所述放电控制电路包括放电开关，所述放电开关连接在所述第一输出端和所述第二输出端之间。3.根据权利要求2所述的自调零放大器，其特征在于，所述放电开关为MOS晶体管开关。4.根据权利要求1所述的自调零放大器，其特征在于，还包括储能模块，所述储能模块分别与所述放大模块的第三输入端、第四输入端、所述第三开关和所述第四开关电连接。5.根据权利要求4所述的自调零放大器，其特征在于，所述储能模块包括第一电容，第二电容和第三电容，所述第一电容的第一端与所述第三输入端电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第二电容的第一端与所述第四输入端电连接，所述第二电容的第二端接地，所述第三电容的第一端、第二端分别相应地与所述第三输入端、所述第四输入端电连接。6.根据权利要求1所述的自调零放大器，其特征在于，所述放大模块包括第一放大器、第二放大器和第三放大器，所述第一放大器、所述第二放大器和所述第三放大器用电压放大器或跨导放大器的方式实现，所述第一放大器的第一输入端为所述放大模块的第一输入端，所述第一放大器的第二输入端为所述放大模块的第二输入端，所述第一放大器的输出端与所述第二放大器的第一输入端电连接，所述第三放大器的输出端与所述第二放大器的第二输入端电连接，所述第二放大器的第一输出端为所述放大模块的第一输出端，所述第二放大器的第二输出端为所述放大模块的第二输出端，所述第三放大器的第一输入端为所述放大模块的第三输入端，所述第三放大器的第二输入端为所述放大模块的第四输入端。7.根据权利要求1所述的自调零放大器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩然，
申请(专利权)人：苏州坤元微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：