一种斩波放大器电路及设备制造技术

本发明专利技术实施例提供一种斩波放大器电路及设备，属于放大器技术领域。所述斩波放大器电路包括：沿该斩波放大器电路的输入端至输出端依次连接的第一级斩波器、第一级放大器、第二级斩波器和第二级放大器；以及反馈回路，其设置在所述第一级放大器的输出端与信号补偿端之间，被配置为滤除所述第一级放大器的输出信号中的失调电压和1/f噪声，并将进行所述滤除所得的信号反馈至所述第一级放大器的所述信号补偿端。本发明专利技术实施例在第一级放大器后设置反馈回路，以抑制所述第一级放大器的输出信号中的失调电压和1/f噪声。中的失调电压和1/f噪声。中的失调电压和1/f噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种斩波放大器电路及设备


[0001]本专利技术涉及放大器
，具体地涉及一种斩波放大器电路及设备。

技术介绍

[0002]在许多电子设备(例如检测设备)中，设备接收到的信号的强度往往比较微弱，因而需要高增益的放大器电路。而在实际应用中，由于信号频率低、幅度小，放大器性能易受失调电压和1/f噪声的干扰，从而导致整体电路的精度和灵敏度下降。
[0003]对此，现有技术中提出了两级斩波器电路。但是，本申请专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，两级斩波器电路的第一级放大电路常表现为高增益，而失调电压和1/f噪声的干扰在高增益下更为明显，其中失调电压极易引起第一级放大电路的饱和，且第一级放大电路的失调电压和1/f噪声会在输出中表现为高频纹波，影响电路性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种斩波放大器电路及设备，用于至少部分地解决上述技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种斩波放大器电路，包括：沿该斩波放大器电路的输入端至输出端依次连接的第一级斩波器、第一级放大器、第二级斩波器和第二级放大器；以及反馈回路，其设置在所述第一级放大器的输出端与信号补偿端之间，被配置为滤除所述第一级放大器的输出信号中的失调电压和1/f噪声，并将进行所述滤除所得的信号反馈至所述第一级放大器的所述信号补偿端。
[0006]可选地，所述反馈回路包括：积分器，其输入端连接所述第一级放大器的输出端，且被配置为对所述第一级放大器的输出信号中的失调电压和1/f噪声进行积分处理，以得到第一补偿信号；以及第一滤波器，其输入端连接所述积分器的输出端，输出端连接至所述第一级放大器的所述信号补偿端，被配置为滤除所述第一补偿信号中除所述失调电压和所述1/f噪声之外的杂波，以得到反馈至所述第一级放大器的所述信号补偿端的第二补偿信号。
[0007]可选地，所述积分器采用有源积分器或开关电容积分电路。
[0008]可选地，当所述积分器采用开关电容积分电路时，该开关电容积分电路包括：沿该开关电容积分电路的输入端至输出端依次连接的开关电容单元、失调存储单元和第一跨导放大器单元；以及形成于所述第一跨导放大器单元的输出端与所述失调存储单元的输入端和输出端之间的反馈结构。
[0009]可选地，所述开关电容单元包括：依次与所述开关电容积分电路的正输入端串联的电容C1a和电容C3a，以及一端连接电容C1a和电容C3a之间的连接点、另一端连接电路共模电位的电容C2a；依次与所述开关电容积分电路的负输入端串联的电容C1b和电容C3b，以及一端连接电容C1b和电容C3b之间的连接点、另一端连接电路共模电位的电容C2b；以及用于控制电容C1a、电容C2a、电容C3a、电容C1b、电容C2b、电容C3b及其关联连接之间的信号导
通的多个时钟开关。
[0010]可选地，所述失调存储单元包括输入端分别与所述开关电容单元的正负输出端连接、而输出端分别与所述第一跨导放大器单元的正负输入端连接的电容C4a和电容C4b。
[0011]可选地，所述反馈结构包括：设置在所述第一跨导放大器单元的负输出端与所述失调存储单元的正输入端和正输出端之间的电容C5a；设置在所述第一跨导放大器单元的正输出端与所述失调存储单元的负输入端和负输出端之间的电容C5b；以及用于控制电容C5a、电容C5b及其关联连接之间的信号导通的多个时钟开关。
[0012]可选地，所述第一滤波器包括：第二跨导放大器单元，其正负输入端分别连接所述积分器的正负输出端，负正输出端分别连接第三跨导放大器单元Gm5的正负输入端；拓扑结构，其通过所述第三跨导放大器单元Gm5的负输出端与正输入端相接、正输出端与负输入端形成，且所述第三跨导放大器单元Gm5的输出端为所述第一滤波器的输出端而接入至所述第一级放大器的信号补偿端；以及滤波结构，其通过一端连接第三跨导放大器单元Gm5的输出端、另一端接地的电容形成。
[0013]可选地，该斩波放大器电路还包括第二滤波器，其输入端连接所述第二级放大器的输出端，输出端作为所述斩波放大器电路的输出端。其中：所述第一级斩波器，被配置为将来自所述斩波放大器电路的输入端的基频信号调制为高频信号；所述第一级放大器，被配置为对经所述第一级斩波器调制的高频信号进行放大；所述第二级斩波器，被配置为将经所述第一级放大器放大的高频信号调制回基频信号；所述第二级放大器，被配置为对经所述第二级斩波器调制的基频信号进行放大；以及所述第二滤波器，被配置为滤除所述第二级放大器的输出信号中的高频纹波。
[0014]本专利技术实施例还提供一种设备，包括上述任意的斩波放大器电路。
[0015]通过上述技术方案，本专利技术实施例在第一级放大器后设置反馈回路，以抑制所述第一级放大器的输出信号中的失调电压和1/f噪声，改善了斩波放大器的失调、1/f噪声和输出纹波等性能。
[0016]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0018]图1是本专利技术实施例的斩波放大器电路的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例的示例所采用的开关电容积分电路的示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例的示例所采用的第一滤波器的电路示意图；以及
[0021]图4是采用本专利技术实施例的示例斩波放大器电路的仿真效果图。
[0022]附图标记说明
[0023]100、第一级斩波器；200、第一级放大器；300、第二级斩波器；400、第二级放大器；500、反馈回路；600、第二滤波器；
[0024]510、积分器；520、第一滤波器；
[0025]511、开关电容单元；512、失调存储单元；513、第一跨导放大器单元；521、第二跨导
放大器单元；522、拓扑结构；523、滤波结构
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0028]图1是本专利技术实施例的斩波放大器电路的结构示意图，该斩波放大器电路包括：沿该斩波放大器电路的输入端Vin至输出端Vout依次连接的第一级斩波器100、第一级放大器200、第二级斩波器300和第二级放大器400；以及反馈回路500，其设置在所述第一级放大器200的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斩波放大器电路，其特征在于，包括：沿该斩波放大器电路的输入端至输出端依次连接的第一级斩波器(100)、第一级放大器(200)、第二级斩波器(300)和第二级放大器(400)；以及反馈回路(500)，其设置在所述第一级放大器(200)的输出端与信号补偿端之间，被配置为滤除所述第一级放大器(200)的输出信号中的失调电压和1/f噪声，并将进行所述滤除所得的信号反馈至所述第一级放大器(200)的所述信号补偿端。2.根据权利要求1所述的斩波放大器电路，其特征在于，所述反馈回路(500)包括：积分器(510)，其输入端连接所述第一级放大器(200)的输出端，且被配置为对所述第一级放大器(200)的输出信号中的失调电压和1/f噪声进行积分处理，以得到第一补偿信号；以及第一滤波器(520)，其输入端连接所述积分器(510)的输出端，输出端连接至所述第一级放大器(200)的所述信号补偿端，被配置为滤除所述第一补偿信号中除所述失调电压和所述1/f噪声之外的杂波，以得到反馈至所述第一级放大器(200)的所述信号补偿端的第二补偿信号。3.根据权利要求2所述的斩波放大器电路，其特征在于，所述积分器(510)采用有源积分器或开关电容积分电路。4.根据权利要求3所述的斩波放大器电路，其特征在于，当所述积分器采用开关电容积分电路时，该开关电容积分电路包括：沿该开关电容积分电路的输入端至输出端依次连接的开关电容单元(511)、失调存储单元(512)和第一跨导放大器单元(513)；以及形成于所述第一跨导放大器单元(513)的输出端与所述失调存储单元(512)的输入端和输出端之间的反馈结构。5.根据权利要求4所述的斩波放大器电路，其特征在于，所述开关电容单元(511)包括：依次与所述开关电容积分电路的正输入端串联的电容C1a和电容C3a，以及一端连接电容C1a和电容C3a之间的连接点、另一端连接电路共模电位的电容C2a；依次与所述开关电容积分电路的负输入端串联的电容C1b和电容C3b，以及一端连接电容C1b和电容C3b之间的连接点、另一端连接电路共模电位的电容C2b；以及用于控制电容C1a、电容C2a、电容C3a、电容C1b、电容C2b、电容C3b及其关联连接之间的信号导通的多个时钟开关。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕宁，王帅鹏，李振荣，付振，黄海潮，李文彬，
申请(专利权)人：北京芯可鉴科技有限公司西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：