一种放大电路及其控制方法以及传感器技术

本发明专利技术公开了一种放大电路及其控制方法以及传感器。该放大电路包括第一级放大器和第二级放大器。第一级放大器用于将输入的驱动电流或驱动电压进行放大，得到第一输出信号。第二级放大器用于将第一输出信号进行放大，得到第二输出信号。其中，第二级放大器中的中间处理信号返接回第一级放大器中，与第一级放大器共用部分电路模块。本发明专利技术提供的技术方案可以提高芯片的性能，但不增加芯片功耗和面积，从而控制芯片的成本。而控制芯片的成本。而控制芯片的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种放大电路及其控制方法以及传感器


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种放大电路及其控制方法以及传感器。

技术介绍

[0002]传感器在工业检测领域的应用非常多。其原理是：传感器将物理量变化转化为电压差的输出。比如电桥式传感器，物理量发生变化时，桥臂电阻阻值发生变化，从而在电桥的输出产生非零值的电压差，通过对输出电压差的测量，实现对相应物理量的测量。由于常规物理量变化导致的电阻阻值变化的信号相对微弱，通常利用放大器来放大信号，提高信噪比。放大器电路是高精度信号采集系统的常用电路。
[0003]现有技术中用于传感器的放大器电路，依赖于增加放大器的个数来提高放大倍数。然而此举会增加芯片的功耗和芯片的面积，从而增加芯片的成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种放大电路及其控制方法以及传感器，以提高芯片的性能，但不增加芯片功耗和面积，从而控制芯片的成本。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种放大电路，包括：
[0006]第一级放大器，第一级放大器用于将输入的驱动电流或驱动电压进行放大，得到第一输出信号；
[0007]第二级放大器，第二级放大器用于将第一输出信号进行放大，得到第二输出信号；
[0008]其中，第二级放大器中的中间处理信号返接回第一级放大器中，与第一级放大器共用部分电路模块。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种本专利技术任一实施例提供的放大电路的控制方法，包括：
[0010]在第一阶段，控制第一级放大器工作，以使第一级放大器将输入的驱动电流或驱动电压进行放大，得到第一输出信号；
[0011]在第二阶段，控制第二级放大器，以使第二级放大器将第一输出信号进行放大，得到第二输出信号；
[0012]其中，第二级放大器和第一级放大器共用的部分电路模块在第一阶段和第二阶段中均工作。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种传感器，包括本专利技术任一实施例提供的放大电路。
[0014]本专利技术实施例的技术方案，通过在放大电路中设置两级放大器，并通过两级放大器共用部分电路模块，对中间信号进行处理，一方面能够对驱动电流或驱动电压信号进行放大；另一方面能够减少电路面积和功耗。综上所述，本专利技术实施例能够提高芯片的性能，但不增加芯片功耗和面积，从而控制芯片的成本。
[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特
征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种放大电路的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的另一种放大电路的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的又一种放大电路的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的一种放大电路的控制时序示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例提供的一种放大电路的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]图1为本专利技术实施例提供了一种放大电路的结构示意图，参见图1，该放大电路100包括第一级放大器10和第二级放大器20。第一级放大器10用于将输入的驱动电流或驱动电压进行放大，得到第一输出信号VOUT1。第二级放大器20用于将第一输出信号VOUT1进行放大，得到第二输出信号VOUT。其中，第二级放大器20中的中间处理信号返接回第一级放大器10中，与第一级放大器10共用部分电路模块。
[0025]具体地，驱动电流或驱动电压信号VDRV用于提供放大电路的驱动电源。具体地，在驱动电流或驱动电压信号VDRV的驱动下，在电压差输出电路(例如，电桥)上产生电压和电流，在环境因素(例如，压力、温度等)的影响下，电压差输出电路内的电阻不一致，从而在电压差输出电路的输出端产生电压差。第一级放大器10将该电压差进行放大，得到第一输出信号VOUT1送入第二级放大器20。第一输出信号VOUT1经过第二级放大器20放大后，输出第一中间信号outp2和第二中间信号outn2，将其送回第一级放大器10中的部分电路模块，得到第二输出信号VOUT，从而完成对电压差信号的放大。
[0026]本专利技术实施例的技术方案，通过在放大电路100中设置两级放大器，并通过两级放
大器共用部分电路模块，对中间信号进行处理，一方面能够对电压差信号进行放大；另一方面能够减少电路面积和功耗。综上所述，本专利技术实施例能够提高芯片的性能，但不增加芯片功耗和面积，从而控制芯片的成本。
[0027]继续参见图1，在上述各实施例的基础上，可选地，第一级放大器10包括级联连接的第一开关阵列SWin1、电压差输出电路11、第二开关阵列SWin2、第一放大器12、输出开关阵列SWout1和第一低通滤波器LPF1。第二级放大器20包括第三开关阵列SWin3、第二放大器21和第二低通滤波器LPF2。
[0028]第三开关阵列SWin3的输入端与第一低通滤波器LPF1电连接。第二放大器21的输入端与第三开关阵列SWin3的输出端电连接，第二放大器21的输出端连接至输出开关阵列SWout1，以使第二级放大器20与第一级放大器10共用输出开关阵列SWout1。第二低通滤波器LPF2的输入端与输出开关阵列SWout1的输出端电连接。
[0029]其中，电压差输出电路11可以包括电桥或等效电路为电压差输出电路的传感器等。电压差输出电路11包括第一桥臂电阻R1、第二桥臂电阻R2、第三桥臂电阻R3和第四桥臂电阻R4。第一放大器和/或第二放大器可以包括全差分电路或比较器电路等，例如，可以为仪表放大器。
[0030]具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放大电路，其特征在于，包括：第一级放大器，所述第一级放大器用于将输入的驱动电流或驱动电压进行放大，得到第一输出信号；第二级放大器，所述第二级放大器用于将所述第一输出信号进行放大，得到第二输出信号；其中，所述第二级放大器中的中间处理信号返接回所述第一级放大器中，与所述第一级放大器共用部分电路模块。2.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一级放大器包括：级联连接的第一开关阵列、电压差输出电路、第二开关阵列、第一放大器、输出开关阵列和第一低通滤波器；所述第二级放大器包括：第三开关阵列，所述第三开关阵列的输入端与所述第一低通滤波器电连接；第二放大器，所述第二放大器的输入端与所述第三开关阵列的输出端电连接，所述第二放大器的输出端连接至所述输出开关阵列，以使所述第二级放大器与所述第一级放大器共用所述输出开关阵列；第二低通滤波器，所述第二低通滤波器的输入端与所述输出开关阵列的输出端电连接。3.根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述第一开关阵列为开关电容阵列；和/或，所述第二开关阵列为开关电容阵列；和/或，所述第三开关阵列为开关电容阵列；和/或，所述输出开关阵列为开关电容阵列；和/或，所述第一低通滤波器为RC滤波器或开关电容滤波器；和/或，所述第二低通滤波器为RC滤波器或开关电容滤波器。4.根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，还包括：逻辑控制模块，所述逻辑控制模块连接至所述第一开关阵列、所述第二开关阵列、所述第三开关阵列、所述输出开关阵列、所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器；所述逻辑控制模块用于控制所述放大电路的时序。5.根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述第一开关阵列的输入端接入所述驱动电流或所述驱动电压；所述电压差输出电路连接于所述第一开关阵列和所述第二开关阵列之间；所述第二开关阵列的输出端与所述第一放大器的输入端电连接，所述第一放大器的输出端与所述输出开关阵列的第一输入端电连接；所述输出开关阵列的第二输入端与所述第二放大器的输出端电连接；所述输出开关阵列的输出端同时与所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文伟，林武，
申请(专利权)人：西安中科阿尔法电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：