放大器制造技术

描述一种斩波放大器和操作方法。所述斩波放大器包括被布置成使用具有斩波频率的第一斩波信号来调制输入信号的第一斩波器。放大级具有被布置成接收所述被斩波的信号的输入以及输出，且在所述输出处供应放大信号。输出斩波器被布置成使用具有所述斩波频率的第二斩波信号来整合所述放大信号以产生放大输出信号。所述放大级另外被配置成对所述被斩波的信号进行滤波以衰减具有比所述斩波频率低的频率的信号分量。率的信号分量。率的信号分量。

【技术实现步骤摘要】
放大器
[0001]本申请是申请日为2017年4月20日提交的、申请号为201710263262.0、名称为“放大器”的专利技术申请的分案。


[0002]本说明书涉及放大器，且特定来说涉及斩波放大器和操作斩波放大器的方法。

技术介绍

[0003]电子放大器用于增大输入信号的强度，所述输入信号可能为DC信号或AC信号。
[0004]在一些应用中，输入信号可能非常小，且可能需要高的增益以便将输出信号的强度增大到所希望的水平。高增益DC放大器的设计可具挑战性，尤其是在需要考虑输入偏移电压和1/f噪声时。一般来说，输入偏移电压是差分放大器的第一输入与第二输入之间的电压差值，需要所述输入偏移电压以便产生零输出。这在很大程度上是由于用于建置放大器的组件(例如晶体管)的固有差异。所述输入偏移电压是DC电压和1/f或闪烁噪声，在较低频率处具有较大频谱分量，具有高增益的DC放大器可能因此在它们由所述偏移电压和/或1/f噪声产生的输出信号中具有大量无用信号分量。
[0005]可更好地处理偏移电压和/或1/f噪声的AC放大器更容易建置。
[0006]一种斩波放大器可用作DC放大器，且使用斩波信号调制输入信号以使得所述输入信号就像AC信号一样可被放大，且接着将所述放大器的输出整合回到放大器输出处的DC信号。这种方法允许放大小的DC信号。
[0007]还可使所述斩波放大器的输出穿过输出滤波器以尝试去除不想要的信号。然而，对于极小的输入信号，尤其在固态或集成电路实施方案中可能很难实现具有足以去除不想要的信号并保留放大输出信号的滤波器特性的输出滤波器的设计。
[0008]因此，能够放大小的较低频率信号的放大器和放大方法总体上会是有益的。

技术实现思路

[0009]根据本公开内容的第一方面，提供一种斩波放大器，包括：被布置成使用具有斩波频率的第一斩波信号来调制输入信号并且输出被斩波信号的第一斩波器；具有被布置成接收所述被斩波信号的输入以及输出的放大级，其中所述放大级被配置成在所述输出处供应放大信号；以及被布置成使用具有所述斩波频率的第二斩波信号来整合所述放大信号以产生放大输出信号的输出斩波器，其中所述放大级另外被配置成对经过所述放大级的信号进行滤波以衰减具有比所述斩波频率低的频率的信号分量。
[0010]在一个或多个实施例中，所述放大级可具有高通滤波器行为。
[0011]在一个或多个实施例中，所述放大级可具有带通滤波器行为。
[0012]在一个或多个实施例中，所述放大级可另外被配置成对被斩波的信号进行滤波以减少偏移和/或1/f噪声信号分量。
[0013]在一个或多个实施例中，输入信号可具有低于约50mV、20mV或10mV的电压。
[0014]在一个或多个实施例中，输入信号可具有在大约10μV到10mV的范围内的电压。
[0015]在一个或多个实施例中，所述放大级可可包括主放大器。
[0016]在一个或多个实施例中，所述放大级可包括在所述主放大器的输入处的滤波器或滤波电路，或在所述主放大器的输出处的滤波电路。
[0017]在一个或多个实施例中，所述主放大器可具有差分电压输入和/或差分电压输出。电感电路或组件可跨越所述差分电压输出而连接。
[0018]在一个或多个实施例中，所述主放大器可包括电压电流转换器与电流电压转换器的级联。
[0019]在一个或多个实施例中，所述电压电流转换器可由借助共栅拓朴布置的一对晶体管提供，和/或所述电流电压转换器可由一对电阻器提供。
[0020]在一个或多个实施例中，所述电感电路可由一对负反馈放大器提供。
[0021]在一个或多个实施例中，所述放大级可另外包括连接到所述主放大器并且被布置成控管所述放大级的共模抑制性能的差模放大器。
[0022]在一个或多个实施例中，所述放大级可另外包括连接到所述主放大器并且被布置成限定所述主放大器的共模输出电压的共模环路放大器。
[0023]根据本公开内容的第二方面，提供一种斩波放大器系统，包括：所述第一方面的斩波放大器；以及被布置成对由所述第二斩波器产生的放大输出信号进行滤波的滤波器。
[0024]在一个或多个实施例中，所述滤波器可以是低通滤波器。
[0025]根据本公开内容的第三方面，提供一种包括半导体集成电路的封装，其中该半导体集成电路被配置成提供所述第一方面的斩波放大器或所述第二方面的斩波放大器系统。
[0026]根据本公开内容的第四方面，提供一种便携式电子装置，包括：所述第二方面的斩波放大器系统，以及扩音器，且其中所述斩波放大器系统被布置成接收来自所述扩音器的输入信号。
[0027]在一个或多个实施例中，所述便携式电子装置可被配置成还将所述扩音器作为麦克风操作。
[0028]在一个或多个实施例中，所述便携式电子装置可以是无线通信装置。所述无线通信装置可以是移动电话。
[0029]根据本公开内容第五方面，提供一种放大信号的方法，包括：使用具有斩波频率的第一斩波信号调制输入信号以产生被斩波的信号；对所述被斩波的信号进行滤波和放大以衰减放大信号中的具有比所述斩波频率低的频率的信号分量；以及使用具有所述斩波频率的第二斩波信号整合所述放大信号以产生放大输出信号。
[0030]所述第一或第二方面的特征也可以是所述第五方面的对应特征。
附图说明
[0031]现将仅通过举例并且参考附图来详细描述本专利技术的例子实施例，在附图中：
[0032]图1示出其中可使用例子斩波放大器系统的例子电子装置的示意性框图；
[0033]图2示出例子斩波放大器系统的示意性框图；
[0034]图3示出可用在图2中所示出的斩波系统中的第一例子放大级的电路图；
[0035]图4示出可用在图2中所示出的斩波系统中的第二例子放大级的电路图；
[0036]图5示出说明图4中所示出的放大级的部分的滤波行为的标绘图；以及
[0037]图6示出可用在图2中所示出的斩波系统中的第三例子放大级的电路图。
[0038]除非另外指示，否则不同图式中的类似项共享相同附图标记。
具体实施方式
[0039]例子斩波放大器和斩波放大器系统将在下文中在用于移动电话的上下文内描述，但应了解，所述斩波放大器和斩波放大器系统可用于广泛多种电子装置、设备、器具和系统。所述斩波放大器和斩波放大器系统可用于其中需要能够放大(例如)在大约几μV到几十mV的范围内的小电压的任何应用中。
[0040]所述斩波放大器和斩波放大器系统可与具有小的信号输出的广泛范围的传感器或换能器一起使用。
[0041]作为非限制性例子，此类传感器可包括各种磁传感器。磁传感器的非限制性例子包括汽车磁传感器，例如角度传感器和防抱死制动系统传感器。
[0042]参考图1，示出呈移动电话或蜂窝式电话形式的电子装置100的示意性框图，这仅作为便携式电子装置的一个例子。图1为示意性的，且示出通常存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斩波放大器(210)，其特征在于，包括：第一斩波器(212)，其被布置成使用具有斩波频率的第一斩波信号(214)来调制输入信号并且输出被斩波的信号；放大级(220、300、400、600)，其具有被布置成接收所述被斩波的信号的输入以及输出，其中所述放大级被配置成在所述输出处供应放大信号；以及输出斩波器(226)，其被布置成使用具有所述斩波频率的第二斩波信号(228)来整合所述放大信号以产生所述斩波放大器的放大输出信号，其中所述放大级(220)另外被配置成对经过所述放大级的所述信号进行滤波(222)以衰减具有比所述斩波频率低的频率的信号分量，其中，所述放大级(220)具有带通滤波器行为，且包括：主放大器(602)，所述主放大器具有差分电压输入(320、322)和差分电压输出(324、326)；电感电路，所述电感电路跨越所述差分电压输出而连接，所述电感电路包括差分放大器(604)，所述差分放大器(604)具有连接到主放大器(602)的差分电压输出(324、326)的差分输入；所述放大级还包括：共模环路放大器(606)，所述共模环路放大器(606)的输出连接所述主放大器(602)的差分电压输入，并被安排为确定所述主放大器(602)的共模输出电压。2.根据权利要求1所述的斩波放大器(210)，其特征在于，所述差分放大器(604)被配置为模仿所要的电感行为，以提供所述放大级的带通特性。3.根据权利要求1或2所述的斩波放大器(210)，其特征在于，所述主放大器(602)包括电压电流转换器(302)和电流电压转换器(304)的级联。4.根据权利要求3所述的斩波放大器(210)，其特征在于，所述电压电流转换器(302)由借助共栅拓朴布置的一对晶体管提供，所述电流电压转换器(304)由一对电阻器提供。5.根据权利要求4所述的斩波放大器(210)，其特征在于，所述一对晶体管的栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克，
申请(专利权)人：汇顶科技香港有限公司，
类型：发明
国别省市：