一种芯片及其模拟前端电路、信号处理装置制造方法及图纸

技术编号:35118390 阅读:16 留言:0更新日期:2022-10-05 09:46
本发明专利技术实施例公开了一种芯片及其模拟前端电路、信号处理装置,该芯片的模拟前端电路包括接收电路、第一运算放大模块、第二运算放大模块、以及控制模块;接收电路用于接收模拟前端电路的输入信号;第一运算放大模块用于将接收电路输出的信号进行同相幅值调节,输出第一模拟信号;第二运算放大模块用于将接收电路输出的信号进行反相幅值调节,输出第二模拟信号;控制模块用于根据输入信号、所述第一模拟信号或所述第二模拟信号的属性,选择输出第一模拟信号或第二模拟信号。本发明专利技术实施例的模拟前端电路具有良好的频响特性和带内平坦度。前端电路具有良好的频响特性和带内平坦度。前端电路具有良好的频响特性和带内平坦度。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片及其模拟前端电路、信号处理装置


[0001]本专利技术实施例涉及集成电路
,尤其涉及一种芯片及其模拟前端电路、信号处理装置。

技术介绍

[0002]芯片中用于处理模拟信号的前端电路中通常设置有运算放大器以调节其所接收的模拟信号的增益。现有技术中,调节芯片所接收的模拟信号的增益的方式主要有两种:第一种是,在芯片中设置反相运算放大器,将所接收的模拟信号输入至运算放大器的反相输入端进行反相放大;第二种是,在芯片中设置同相运算放大器,将所接收的模拟信号输入至运算放大器的同相输入端进行同相放大。
[0003]但是,对于第一种,反相运算放大器对所接收的模拟信号进行反相放大的同时,也会将其接收端的噪声成倍地放大,这样会影响输出信号的性能,尤其是当所接收的信号在较小的幅值范围内变化时,噪声影响更明显,且因反相放大电路中通常设置有前馈和反馈网络,使得反相放大电路中存在各种寄生电容和寄生电感,造成反相放大的带内平坦度差;对于第二种,同相运算放大器输入、输出的动态范围小,这样将限制芯片的应用场景。

技术实现思路

[0004]针对上述存在问题,本专利技术实施例提供一种芯片及其模拟前端电路、信号处理装置,以在具有较大的输入、输出的动态范围的同时,能够对所接收的模拟信号幅值进行调节,且电路本身具有良好的频响特性和带内平坦度。
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供了一种芯片的模拟前端电路,包括:接收电路、第一运算放大模块、第二运算放大模块、以及控制模块;
[0006]所述接收电路用于接收所述模拟前端电路的输入信号;
[0007]所述第一运算放大模块用于将所述接收电路输出的信号进行同相幅值调节,输出第一模拟信号;
[0008]所述第二运算放大模块用于将所述接收电路输出的信号进行反相幅值调节,输出第二模拟信号;
[0009]所述控制模块用于根据所述输入信号、所述第一模拟信号或所述第二模拟信号的属性,选择输出第一模拟信号或第二模拟信号。
[0010]第二方面,本专利技术实施例还提供了一种芯片,包括:上述芯片的模拟前端电路。
[0011]第三方面,本专利技术实施例还提供了一种信号处理装置,包括:上述芯片。
[0012]本专利技术实施例提供的芯片及其模拟前端电路、信号处理装置,通过控制模块根据输入信号、第一模拟信号或第二模拟信号的属性,选择输出经第一运算放大模块进行同相幅值调节后输出的第一模拟信号或经第二运算放大模块进行反相幅值调节后输出的第二模拟信号,以在输入信号在较小的幅值范围内变化时,选择输出第二模拟信号,使得其输出的信号具有良好的带内平坦度,而在输入信号在较大的幅值范围内变化时,可以选择输出
第一模拟信号,使得其具有较大的输入、输出的动态范围,从而使芯片的模拟前端电路在具有较大的输入、输出的动态范围的同时,能够对所接收的模拟信号幅值进行调节,且该芯片的模拟前端电路具有良好的频响特性和带内平坦度。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例提供的一种芯片的模拟前端电路的结构示意图;
[0014]图2是本专利技术实施例提供的另一种芯片的模拟前端电路的结构示意图;
[0015]图3是本专利技术实施例提供的再一种芯片的模拟前端电路的结构示意图;
[0016]图4是本专利技术实施例提供的又一种芯片的模拟前端电路的结构示意图;
[0017]图5是本专利技术实施例提供的一种第一通路的结构示意图;
[0018]图6是本专利技术实施例提供的另一种第一通路的结构示意图;
[0019]图7是本专利技术实施例提供的再一种第一通路的结构示意图;
[0020]图8是本专利技术实施例提供的一种第一通路的具体电路结构示意图;
[0021]图9是本专利技术实施例提供的一种第二通路的结构示意图。
具体实施方式
[0022]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。
[0023]本专利技术实施例提供了一种芯片的模拟前端电路,能够调节芯片所接收的信号的增益,该芯片的模拟前端电路可集成于芯片中,该芯片可应用于信号处理装置中,该信号处理装置例如包括但不限于示波器。
[0024]图1是本专利技术实施例提供的一种芯片的模拟前端电路的结构示意图。如图1所示,该芯片的模拟前端电路包括接收电路10、第一运算放大模块20、第二运算放大模块30、以及控制模块40;接收电路10用于接收模拟前端电路的输入信号Vin;第一运算放大模块20用于将接收电路10输出的信号进行同相幅值调节,输出第一模拟信号Va1;第二运算放大模块30用于将接收电路10输出的信号进行反相幅值调节,输出第二模拟信号Va2;控制模块40用于根据输入信号Vin、第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的属性,选择输出第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2。
[0025]具体的,接收电路10、第一运算放大模块20、第二运算放大模块30、以及控制模块40的具体实现方式与其自身所要实现的功能相关,本领域技术人员可根据实际情况设置,此处不作限定。接收电路10输出至第一运算放大模块20和第二运算放大模块30的信号可以相同或不同;在接收电路10输出至第一运算放大模块20和第二运算放大模块30的信号为相同的信号时,该接收电路10可以为芯片的接收端口等;而在接收电路10输出至第一运算放大模块20和第二运算放大模块30的信号为不同的信号时,该接收电路10可以包括第一接收电路和第二接收电路,分别用于接收和/或处理输入至第一运算放大模块20和第二运算放大模块30的信号,本专利技术实施例对第一接收电路和第二接收电路的具体实现方式不做具体限定。同时,模拟前端电路所处理的信号通常为模拟信号,此时接收信号通常具有带宽、内阻、电流和电压等属性,本专利技术实施例对此不做具体限定。
[0026]可以理解的是,输入信号Vin、第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的属性作为控制模块40选择输出第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的依据,此时可优先考虑输入信号Vin、第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的某一属性(例如电压属性),并将该属性的大小作为控制模块40选择输出第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的主要依据。为便于描述,本专利技术实施例以电压属性为控制模块40选择输出第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的属性依据为例,对本专利技术实施例的技术方案进行示例性的说明,且当内阻、电流和电压等其它属性为控制模块40选择输出第一模拟信号Va1或第二模拟信号Va2的属性依据时,其技术原理与上述以电压属性为需要优先考虑的属性时类似,在此不再一一赘述。
[0027]示例性的,由于相较于反相幅值调节,同相幅值调节具有低噪声、高线性以及带内平坦度高的优点,但是输入、输出的动态范围相对较小;相较于同相幅值调节,虽然反相幅值调节的噪声较大,但其输入、输出的动态范围相对较大。因此,当输入信号Vin的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片的模拟前端电路,其特征在于,包括:接收电路、第一运算放大模块、第二运算放大模块、以及控制模块;所述接收电路用于接收所述模拟前端电路的输入信号;所述第一运算放大模块用于将所述接收电路输出的信号进行同相幅值调节,输出第一模拟信号;所述第二运算放大模块用于将所述接收电路输出的信号进行反相幅值调节,输出第二模拟信号;所述控制模块用于根据所述输入信号、所述第一模拟信号或所述第二模拟信号的属性,选择输出第一模拟信号或第二模拟信号。2.根据权利要求1所述的模拟前端电路,其特征在于,所述输入信号、所述第一模拟信号或所述第二模拟信号的属性包括有效值和/或峰峰值;所述控制模块具体用于:获取所述输入信号、所述第一模拟信号或所述第二模拟信号的有效值和/或峰峰值,并判断所述有效值和/或峰峰值是否小于第一预设阈值;在所述有效值和/或峰峰值小于所述第一预设阈值时,选择输出所述第一模拟信号;在所述有效值和/或峰峰值大于或等于所述第一预设阈值时,选择输出所述第二模拟信号。3.根据权利要求1所述的模拟前端电路,其特征在于,所述控制模块包括判断单元和选通开关单元;所述选通开关单元包括至少一个开关输入端和开关输出端;所述判断单元分别与所述开关输入端、所述第一运算放大模块的输出端、以及所述第二运算放大模块的输出端电连接;所述判断单元用于根据所述第一模拟信号或所述第二模拟信号的属性,控制所述选通开关单元选择输出所述第一模拟信号或所述第二模拟信号。4.根据权利要求1所述的模拟前端电路,其特征在于,所述控制模块包括判断单元和选通开关单元;所述选通开关单元包括至少两个开关输入端和开关输出端;所述第一运算放大模块的输出端和所述第二运算放大模块的输出端分别与不同的所述开关输入端电连接;所述开关输出端与所述判断单元电连接;所述判断单元用于控制所述选通开关单元选择输出所述第一模拟信号或所述第二模拟信号,并判断所述选通开关单元选择输出的模拟信号的属性,选择性输出所述第一模拟信号或所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:严波王悦方超敏李建伟
申请(专利权)人:普源精电科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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