采样电路制造技术

本发明专利技术提供一种采样电路，运行在采样阶段及保持阶段。采样电路包含放大器、第一电容器、第二电容器及电压源。放大器具有第一输入端及用于输出输出信号的输出端；第一电容器耦接于第一输入端，用于在采样阶段对输入信号采样；第二电容器具有耦接于第一输入端的第一端，以及在保持阶段耦接于输出端且在采样阶段与输出端解耦的第二端，第二电容器用于在采样阶段对参考信号采样以及在保持阶段接收来自于第一电容器的电量；电压源耦接于第一输入端与输出端之间，用于在采样阶段提供预设电压电平，以移除放大器的输入共模电压及输出共模电压之间的差异。以上所述的采样电路可以依据系统需求而调整采样电路的增益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于采样电路，且特别有关于具有去偏移(offset cancellation)及 去低频噪声的采样电路。
技术介绍
一般来说，具有运算放大器(operational amplifier，以下简称opamp)的采样电 路具有运算放大器偏移(opamp offset)的问题。为移除采样电路中的运算放大器偏移，运 算放大器通常被放置在单位增益(unit-gain)反馈回路(feedback loop)中。然而，单位 增益反馈回路会限制运算放大器的输出共模电压(common modevoltage)与其输入共模电 压的相等，从而限制用于采样电路的运算放大器的类型。此外，由于采样电路的增益被限制 为“ 1 ”，所述增益无法依据系统需求而调整。因此，需要提供具有运算放大器的采样电路，所述采样电路具有移除运算放大器 偏移的功能及可调的增益，并可在输入共模电压不同于输出共模电压时运行。
技术实现思路
有鉴于此，提供以下技术方案本专利技术提供一种采样电路，运行在采样阶段及保持阶段。采样电路包含放大器、第 一电容器、第二电容器及电压源。放大器具有第一输入端及用于输出输出信号的输出端；第 一电容器耦接于第一输入端，用于在采样阶段对输入信号采样；第二电容器具有耦接于第 一输入端的第一端，以及在保持阶段耦接于输出端且在采样阶段与输出端解耦的第二端， 第二电容器用于在采样阶段对参考信号采样以及在保持阶段接收来自于第一电容器的电 量；电压源耦接于第一输入端与输出端之间，用于在采样阶段提供预设电压电平，以移除放 大器的输入共模电压及输出共模电压之间的差异。本专利技术另提供一种采样电路，运行在第一阶段及第二阶段。采样电路包含放大器、 第一电容器、第二电容器及电压源。放大器具有第一输入端及用于输出输出信号的输出端； 第一电容器耦接于第一输入端，用于在第一阶段及第二阶段对输入信号采样；第二电容器 具有耦接于第一输入端的第一端，以及在第二阶段耦接于输出端且在第一阶段与输出端解 耦的第二端，第二电容器用于在第一阶段对参考信号采样以及在第二阶段接收来自于第一 电容器的电量；电压源耦接于第一输入端与输出端之间，用于在第一阶段提供预设电压电 平，以移除放大器的输入共模电压及输出共模电压之间的差异。以上所述的采样电路的增益可以依据系统需求而调整。附图说明图la是采样电路的一个范例的示意图。图lb是图la的采样电路中的电压源的一个范例的示意图。图2是图la及图lb的采样电路的时钟信号的示意图。图3a是采样电路的另一个范例的示意图。图3b是图3a的采样电路中的电压源的一个范例的示意图。图4是图3a及图3b的采样电路的输入信号及时钟信号的示意图。具体实施例方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的 技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求 书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基 准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」是开放式的用语，故应解释成「包含 但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中 描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它 装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。本专利技术的实施例提供一种采样电路。图la是采样电路的一个范例的示意图。在图 la所示的范例中，采样电路运行在采样阶段(sampling phase)及保持阶段(hold phase), 并且可作为采样保持(sample-and-hold)电路。请参考图la，采样电路包含放大器10、采样 电容器CslO、反馈电容器Cf 10、开关11-14以及电压源15。放大器10包含正输入端(+)、负 输入端(_)及输出端(OUT)，其中正输入端(+)耦接于电压源，所述电压源提供与放大器10 的输入共模电压Vcmi相等的电压电平。开关11具有接收输入信号Vin的第一端及耦接于 节点N10的第二端。采样电容器CslO耦接于节点N10及放大器10的负输入端(_)之间。 开关12具有接收参考信号Vref的第一端及耦接于节点mi的第二端。反馈电容器CflO 耦接于放大器10的负输入端(-)及节点Nil之间。开关13具有耦接于节点mo的第一端 及接收电压电平的第二端，所述电压电平被设置为与放大器10的输出共模电压Vcmo相等。 开关14具有耦接于节点Nil的第一端及耦接于放大器10的输出端(OUT)的第二端，其中 Vout是放大器10的输出信号。开关11及开关12的闭合/断开(on/off)状态依据对应于 采样阶段的时钟信号Ps决定，而开关13及开关14的闭合/断开状态依据对应于保持阶段 的时钟信号Ph决定。也就是说，在采样阶段，开关11及12是闭合(turn on)的，开关13 及14是断开(turn off)的；而在保持阶段，开关11及12是断开的，开关13及14是闭合 的。时钟信号Ps及时钟信号Ph如图2所示，其标示图la及图lb的采样电路的时钟信号。请参考图la，电压源15提供大体上与放大器10的输入共模电压Vcmi及输出共模 电压Vcmo之间的电压差相等的电压电平。在一个实施例中，电压源15可以通过电平位移器 (level shifter)实施。图lb是图la采样电路中的电压源15的一个范例的示意图。如图 lb所示，所述电平位移器包含开关150-153及电容器C15。开关150具有耦接于放大器10 的负输入端(_)的第一端及耦接于节点N12的第二端。开关151具有耦接于放大器10的 输出端(OUT)的第一端及耦接于节点W3的第二端。开关152耦接于电压源及节点N12之 间，其中所述电压源提供大体上与输入共模电压Vcmi相等的电压电平。开关153耦接于另 一电压源与节点N13之间，其中所述另一电压源提供大体上与输出共模电压Vcmo相等的电 压电平。电容器15耦接于节点N12与节点N13之间。开关150及开关151的闭合/断开 状态依据时钟信号Ps决定，而开关152及开关153的闭合/断开状态依据时钟信号Ph决 定。也就是说，在采样阶段，开关150及151是闭合的，开关152及153是断开的；而在保持阶段，开关150及151是断开的，开关152及153是闭合的。请参考图2，当时钟信号Ph被 激活(asserted)而时钟信号Ps未被激活(de-asserted)时(换句话说，在保持阶段)，开 关152及开关153分别将电压源耦接于电容器C15的两端，开关150及开关151将电容器 C15自放大器10解耦(decoupled)，因此，电容器C15的电压降(voltage drop)是放大器 10的输入共模电压Vcmi与输出共模电压Vcmo之间的电压差。在某些实施例中，若放大器 10的输入共模电压与输出共模电压是相等的，则电容器C15的电压降大体上等于0。请参考图lb及图2，在下一采样阶段，时钟信号Ph未被激活，使得开关152及153 将电容器C15自电压源分离，而时钟信号Ps被激活，以控制开关11将输入信号Vin传送至 采样电容器CslO，控制开关12将参考信号Vref传送至反馈电容器Cf 10，以及控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样电路，运行在采样阶段及保持阶段，其特征在于，该采样电路包含：放大器，具有第一输入端及用于输出输出信号的输出端；第一电容器，耦接于该第一输入端，用于在该采样阶段对输入信号采样；第二电容器，具有耦接于该第一输入端的第一端，以及在该保持阶段耦接于该输出端且在该采样阶段与该输出端解耦的第二端，该第二电容器用于在该采样阶段对参考信号采样以及在该保持阶段接收来自于该第一电容器的电量；以及电压源，耦接于该第一输入端与该输出端之间，用于在该采样阶段提供预设电压电平，以移除该放大器的输入共模电压及输出共模电压之间的差异。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱宝成，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]