自稳零放大器及纹波消除方法技术

本发明专利技术涉及一种自稳零放大器及纹波消除方法。其包括全差分输入级以及第二放大级；还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块，配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时，工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号，以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压，通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。本发明专利技术能避免全差分输入级所输出的共模电压经历跳变过程，消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波。的纹波。的纹波。

【技术实现步骤摘要】
自稳零放大器及纹波消除方法


[0001]本专利技术涉及一种放大器及自稳方法，尤其是一种自稳零放大器及自稳方法。

技术介绍

[0002]理想运算放大器的正输入端、负输入端具有“虚短”的特性，即正输入端与负输入端的电位相同。但是由于半导体器件的失配等因素，运算放大器内部的实际电路并非完全对称，正输入端、负输入端之间存在毫伏量级的电压差，该电压称为失调电压。
[0003]自稳零型运算放大器通过对失调电压进行动态校正，以将失调电压降低至微伏量级，并且极大地减小失调电压的随温度、时间等因素的漂移。自稳零运算放大器通常采用两级及以上的结构，其中，通过全差分的输入级用于进行输入失调电压的动态校正。全差分的输入级需要通过共模反馈电路稳定输出共模电压，但是现有的自稳零放大器的两个全差分输入级难以做到输出共模电压完全匹配，这会导致两个全差分输入级交替工作时，全差分输入级所输出共模电压也需要交替切换，进而导致整个自稳零运算放大器的输出信号会产生周期性纹波。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种自稳零放大器及纹波消除方法，其避免全差分输入级所输出的共模电压经历跳变过程，消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波。
[0005]按照本专利技术提供的技术方案，所述自稳零放大器，包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级，所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级，配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时，则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态，且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接；
[0006]还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块，其中，所述动态共模反馈模块内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模反馈部；
[0007]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级，通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接，利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压；
[0008]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时，所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接，对所述处于放大工作状态的稳零输入级，根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压，工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号，并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端，以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放
大共模电压，通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
[0009]所述工作状态共模反馈部包括工作状态共模反馈子电路以及与所述工作状态共模反馈子电路适配的工作共模反馈切换开关组；
[0010]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时，同时配置工作共模反馈切换开关组内切换开关的工作状态，以使得工作状态共模反馈子电路与所述处于放大工作状态的稳零输入级适配连接。
[0011]所述稳零校准共模反馈部包括一稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第一切换开关组；
[0012]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，同时配置稳零校准切换开关组内切换开关的工作状态，以使得稳零校准共模反馈子电路与所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级适配连接，利用稳零校准共模反馈子电路稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压。
[0013]所述稳零校准共模反馈部包括两个稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第二切换开关组，其中，稳零校准共模反馈子电路与稳零输入级呈一一对应；
[0014]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，同时配置稳零校准第二切换开关组内切换开关的工作状态，以使得稳零输入级与相应的一稳零校准共模反馈子电路适配连接，。
[0015]对全差分输入级内的两稳零输入级，一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关S1、切换开关S2与第二放大级相应的差分输入端适配连接，另一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关S3、切换开关S4与第二放大级相应的差分输入端适配连接；
[0016]配置切换开关S1以及切换开关S2均处于闭合时，则切换开关S3、切换开关S4均处于断开状态，与切换开关S1以及切换开关S2适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态，与切换开关S3以及切换开关S4适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态；
[0017]配置切换开关S3以及切换开关S4均处于闭合状态时，则切换开关S1、切换开关S2处于断开状态，与切换开关S1以及切换开关S2适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态，与切换开关S3以及切换开关S4适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态。
[0018]所述工作共模反馈切换开关组包括切换开关S13以及切换开关S14，其中，切换开关S13的一端以及切换开关S14的一端与工作状态共模反馈子电路的输出端连接，切换开关S13的另一端与一稳零输入级的共模反馈控制端连接，切换开关S14的另一端与另一稳零输入级的共模反馈控制端连接。
[0019]一种自稳零放大器的纹波消除方法，提供自稳零放大器，其中，所述自稳零放大器包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级，所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级，配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时，则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态，且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接；
[0020]还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块，其中，所述动态共模反馈模块内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模
反馈部；
[0021]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级，通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接，利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压；
[0022]配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时，所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接，对所述处于放大工作状态的稳零输入级，根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压，工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号，并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端，以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压，通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自稳零放大器，包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级，所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级，配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时，则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态，且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接；其特征是：还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块(1)，其中，所述动态共模反馈模块(1)内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模反馈部；配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级，通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接，利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压；配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时，所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接，对所述处于放大工作状态的稳零输入级，根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压，工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号，并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端，以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压，通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。2.根据权利要求1所述的自稳零放大器，其特征是：所述工作状态共模反馈部包括工作状态共模反馈子电路以及与所述工作状态共模反馈子电路适配的工作共模反馈切换开关组；配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时，同时配置工作共模反馈切换开关组内切换开关的工作状态，以使得工作状态共模反馈子电路与所述处于放大工作状态的稳零输入级适配连接。3.根据权利要求2所述的自稳零放大器，其特征是：所述稳零校准共模反馈部包括一稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第一切换开关组；配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，同时配置稳零校准切换开关组内切换开关的工作状态，以使得稳零校准共模反馈子电路与所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级适配连接，利用稳零校准共模反馈子电路稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压。4.根据权利要求2所述的自稳零放大器，其特征是：所述稳零校准共模反馈部包括两个稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第二切换开关组，其中，稳零校准共模反馈子电路与稳零输入级呈一一对应；配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时，同时配置稳零校准第二切换开关组内切换开关的工作状态，以使得稳零输入级与相应的一稳零校准共模反馈子电路适配连接，。5.根据权利要求1至4任一项所述的自稳零放大器，其特征是：对全差分输入级内的两稳零输入级，一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关S1、切换开关S2与第二放大级
相应的差分输入端适配连接，另一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关S3、切换开关S4与第二放大级相应的差分输入端适配连接；配置切换开关S1以及切换开关S2均处于闭合时，则切换开关S3、切换开关S4均处于断开状态，与切换开关S1以及切换开关S2适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态，与切换开关S3以及切换开关S4适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态；配置切换开关S3以及切换开关S4均处于闭合状态时，则切换开关S1、切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆星宇，高金潇，李肖飞，王赛，刘树钰，郑宗源，刘焕双，张明，王新安，
申请(专利权)人：江苏润石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：