一种提升复位速度的积分器电路制造技术

本发明专利技术的一个实施例公开了一种提升复位速度的积分器电路，电路包括：放大器，包括反向输入端、正向输入端、输出端和复位端；积分电容阵列；第一开关；和第二开关；积分电容阵列的第一端、第一开关的第一端和第二开关的第二端连接反向输入端；积分电容阵列的第二端和第一开关的第二端连接输出端；第二开关的第一端接收电流输入信号；正向输入端接收参考电压；在粗复位阶段，第一开关接收有效的第一复位信号，复位端接收有效的第二复位信号，使得输出端输出的电压输出信号接近参考电压；在精复位阶段，第一开关继续接收有效的第一复位信号，复位端不再接收有效的第二复位信号，使得输出端输出的电压输出信号相较于粗复位阶段更接近参考电压。参考电压。参考电压。

【技术实现步骤摘要】
一种提升复位速度的积分器电路


[0001]本专利技术涉及信号转化
，具体涉及一种提升复位速度的积分器电路。

技术介绍

[0002]电流
‑
电压积分器主要被应用在X射线探测器领域，主要作用是将传感器输出的电流信号转化为电压信号。由于被转化的电流可能非常低，所以要求积分器需要拥有极低的噪声，设计者往往通过增大积分器中放大器的密勒补偿电容来降低积分器的带宽从而降低积分器的噪声。但是随着积分器带宽的降低，其在复位阶段需要用来复位的时间也会越长。
[0003]传统的积分器复位速度主要取决于积分器带宽，积分器带宽越大，复位速度越快，但是积分器在积分过程产生的噪声也越大；积分器带宽越小，复位速度越慢，积分器在积分过程中产生的噪声也越小。出于降低积分器噪声考虑，积分器的带宽一般会设计的很小，但是这也增加了传统积分器复位的时间，增加了探测器的“无用”时间，这会造成时间的浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种提升复位速度的积分器电路，通过增加放大器复位端和与复位端相连接的复位信号以及放大器电路结构来减少复位时间，解决传统积分器复位时间长的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0006]本专利技术提供一种提升复位速度的积分器电路，所述电路包括：
[0007]放大器，包括反向输入端、正向输入端、输出端和复位端；
[0008]积分电容阵列；
[0009]第一开关；和
[0010]第二开关；/>[0011]其中，
[0012]所述积分电容阵列的第一端、第一开关的第一端和第二开关的第二端连接所述反向输入端；
[0013]所述积分电容阵列的第二端和第一开关的第二端连接所述输出端；
[0014]所述第二开关的第一端接收电流输入信号；
[0015]所述正向输入端接收参考电压；
[0016]在粗复位阶段，所述第一开关接收有效的第一复位信号，所述复位端接收有效的第二复位信号，使得所述输出端输出的电压输出信号接近所述参考电压；
[0017]在精复位阶段，所述第一开关继续接收所述有效的第一复位信号，所述复位端不再接收所述有效的第二复位信号，使得所述输出端输出的电压输出信号相较于所述粗复位阶段更接近所述参考电压。
[0018]在一个具体实施例中，在积分阶段，所述第一开关断开，第二开关导通，电流输入信号被输入到所述放大器的反向输入端，从而输出电压输出信号。
[0019]在一个具体实施例中，所述积分电容阵列的电路包括：
[0020]并联连接的第一到第N积分电容分支电路，其中，第n积分电容分支电路包括第n电容阵列开关和第n积分电容器，其中，所述第n电容阵列开关的第一端连接到所述积分电容阵列的第一端，所述第n积分电容器的第一电极连接所述第n电容阵列开关的第二端，所述第n积分电容器的第二电极连接所述积分电容阵列的第二端；
[0021]其中，n取1～N，N为大于等于1的正整数。
[0022]在一个具体实施例中，所述放大器的电路包括：
[0023]第一至第十四MOS管、反相器和密勒补偿电容器，其中所述第一至第三MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十一至第十四MOS管为NMOS管，第四到第七MOS管和第十MOS管为PMOS管；
[0024]其中，所述第一MOS管的栅极连接所述放大器的反相输入端；第一MOS管的漏极连接第四MOS管的漏极；第一MOS管的源极连接第三MOS管的漏极和第二MOS管的源极；
[0025]所述第二MOS管的栅极连接所述放大器的正向输入端；第二MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第一电极；
[0026]所述密勒补偿电容器的第二电极连接所述放大器的输出端；
[0027]所述第三MOS管的源极接地；第三MOS管的栅极连接第一偏置电压；
[0028]所述第四MOS管的源极连接电源；第四MOS管的栅极连接第二偏置电压和第五MOS管的栅极；
[0029]所述第五MOS管的源极连接电源；第五MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第一电极和第七MOS管的源极；
[0030]所述第七MOS管的漏极连接第九MOS管的漏极、第十一MOS管的栅极和第十二MOS管的漏极；第七MOS管的栅极连接第三偏置电压和第六MOS管的栅极；
[0031]所述第六MOS管的源极连接第四MOS管的漏极；第六MOS管的漏极连接第八MOS管的漏极和第八MOS管的栅极；
[0032]所述第八MOS管的源极接地；
[0033]所述第九MOS管的栅极连接第八MOS管的栅极和第十三MOS管的漏极；第九MOS管的源极接地；
[0034]所述第十三MOS管的源极连接第十二MOS管的栅极和第十四MOS管的漏极；
[0035]所述第十三MOS管的栅极连接所述放大器的复位端和反相器的输入端；
[0036]所述反相器的输出端连接第十四MOS管的栅极；
[0037]所述第十四MOS管的源极接地；
[0038]所述第十二MOS管的源极接地；
[0039]所述第十一MOS管的源极接地；第十一MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第二电极和第十MOS管的漏极；
[0040]所述第十MOS管的源极连接电源；第十MOS管的栅极连接第二偏置电压。
[0041]在一个具体实施例中，在粗复位阶段，所述第十三MOS管导通，第十四MOS管断开，第十二MOS管的电流按照预设比例复制第八MOS管的电流，从而使得流经第十MOS管、密勒补偿电容器和第七MOS管通路的电流增加，加速密勒补偿电容器的充电速度；
[0042]在精复位阶段，所述第十三MOS管断开，第十四MOS管导通，第十二MOS管的栅极电
压被拉到地电平，第十二MOS管断开，从而使得所述输出端输出的电压输出信号相较于所述粗复位阶段更接近所述参考电压。
[0043]在一个具体实施例中，所述第一复位信号和第二复位信号为高电平时有效。
[0044]在一个具体实施例中，所述放大器的电路包括：
[0045]第一至第十四MOS管、反相器和密勒补偿电容器，其中所述第一至第五MOS管和第十MOS管为PMOS管，第六到第九MOS管和第十一MOS管到第十四MOS管为NMOS管；
[0046]其中，所述第一MOS管的栅极连接所述放大器的反相输入端；第一MOS管的漏极连接第八MOS管的漏极；第一MOS管的源极连接第三MOS管的漏极和第二MOS管的源极；
[0047]所述第二MOS管的栅极连接所述放大器的正向输入端；第二MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第一电极；
[0048]所述密勒补偿电容器的第二电极连接所述放大器的输出端；
[0049]所述第三MOS管的源极连接电源；第三MOS管的栅极连接第一偏置电压；
[0050]所述第四MOS管的源极连接电源；第四MOS管的栅极连接第二偏置电压和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升复位速度的积分器电路，其特征在于，所述电路包括：放大器，包括反向输入端、正向输入端、输出端和复位端；积分电容阵列；第一开关；和第二开关；其中，所述积分电容阵列的第一端、第一开关的第一端和第二开关的第二端连接所述反向输入端；所述积分电容阵列的第二端和第一开关的第二端连接所述输出端；所述第二开关的第一端接收电流输入信号；所述正向输入端接收参考电压；在粗复位阶段，所述第一开关接收有效的第一复位信号，所述复位端接收有效的第二复位信号，使得所述输出端输出的电压输出信号接近所述参考电压；在精复位阶段，所述第一开关继续接收所述有效的第一复位信号，所述复位端不再接收所述有效的第二复位信号，使得所述输出端输出的电压输出信号相较于所述粗复位阶段更接近所述参考电压。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在积分阶段，所述第一开关断开，第二开关导通，电流输入信号被输入到所述放大器的反向输入端，从而输出电压输出信号。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述积分电容阵列的电路包括：并联连接的第一到第N积分电容分支电路，其中，第n积分电容分支电路包括第n电容阵列开关和第n积分电容器，其中，所述第n电容阵列开关的第一端连接到所述积分电容阵列的第一端，所述第n积分电容器的第一电极连接所述第n电容阵列开关的第二端，所述第n积分电容器的第二电极连接所述积分电容阵列的第二端；其中，n取1～N，N为大于等于1的正整数。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述放大器的电路包括：第一至第十四MOS管、反相器和密勒补偿电容器，其中所述第一至第三MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十一至第十四MOS管为NMOS管，第四到第七MOS管和第十MOS管为PMOS管；其中，所述第一MOS管的栅极连接所述放大器的反相输入端；第一MOS管的漏极连接第四MOS管的漏极；第一MOS管的源极连接第三MOS管的漏极和第二MOS管的源极；所述第二MOS管的栅极连接所述放大器的正向输入端；第二MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第一电极；所述密勒补偿电容器的第二电极连接所述放大器的输出端；所述第三MOS管的源极接地；第三MOS管的栅极连接第一偏置电压；所述第四MOS管的源极连接电源；第四MOS管的栅极连接第二偏置电压和第五MOS管的栅极；所述第五MOS管的源极连接电源；第五MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第一电极和第七MOS管的源极；所述第七MOS管的漏极连接第九MOS管的漏极、第十一MOS管的栅极和第十二MOS管的漏
极；第七MOS管的栅极连接第三偏置电压和第六MOS管的栅极；所述第六MOS管的源极连接第四MOS管的漏极；第六MOS管的漏极连接第八MOS管的漏极和第八MOS管的栅极；所述第八MOS管的源极接地；所述第九MOS管的栅极连接第八MOS管的栅极和第十三MOS管的漏极；第九MOS管的源极接地；所述第十三MOS管的源极连接第十二MOS管的栅极和第十四MOS管的漏极；所述第十三MOS管的栅极连接所述放大器的复位端和反相器的输入端；所述反相器的输出端连接第十四MOS管的栅极；所述第十四MOS管的源极接地；所述第十二MOS管的源极接地；所述第十一MOS管的源极接地；第十一MOS管的漏极连接所述密勒补偿电容器的第二电极和第十MOS管的漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海强，王洪波，曹海祥，
申请(专利权)人：同源微北京半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：