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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及共模反馈,特别涉及一种共模反馈电路及全差分放大电路。
技术介绍
1、全差分放大电路的共模电压一般需要设置为供电电压的一半即vdd/2,以减小共模噪声对电路性能的影响并确保电路的稳定工作,但由于电路元件的参数不匹配或电源噪声、环境温度变化等外部因素导致共模输出点的偏离,以使共模电压偏离vdd/2。
2、为此,通常使用共模反馈电路如图1所示的传统离散共模反馈电路,vo-和vo+为全差分放大电路的双端输出电压,vbias为偏置电压,vcmref为参考电压,vcmfb为共模反馈电压,在时钟相位φ2期间,两边s4和s2导通,两边s1和s3断开,左右两端电容c1都分别与电容c2连接,两端电容c2的直流电压由两端电容c1分别确定,并且每在一φ2时钟相位都会刷新。在时钟相位φ1期间,两边s1和s3导通,两边s2和s4断开,两边电容c1都充电至vcmref-vbias,并且电容c2产生共模反馈电压vcmfb,将平均输出电压通过vcmref-vbias进行水平迁移。因此,开关s1,s2,s3,s4以及两端电容c1和形成一个差动阻抗,并且整个回路类似于一个简单的低通滤波器具有直流输入电压vdc=vcmref-vbias。由于电路两边是完全对称的,因此两边各节点电压是一样的,并且这些节点可以被短接在一起。当电路达到稳态时,vcmfb所连接的晶体管栅极电压vb会被精确定义,则输出的vcmfb=vb+vcmref-vbias,通常vb=vbias,由公式可知,开关电容共模反馈首先检测输出共模电压vo-和vo+,再与参考电压vcmr
3、虽然此技术被广泛使用,但其依然会产生共模点失调,其原因为依然需要从外部引入参考电压vcmref,导致传统开关电源共模反馈的增益较小,以使全差分放大电路共模点输出的共模电压无法稳定在参考电压附近。
4、传统的连续共模反馈电路,一般通过电阻分压获得共模点输出的共模电压vcom=(vo-+vo+)/2,通过运放调整全差分运放电路的偏置电压vbias来保证共模点稳定,由于获取较高增益会产生较大的功耗,且电阻会产生较大的热噪声,使用电阻分压会产生较大的输出电阻rout,在cmos集成电路工艺中rout的大小一般为几百千欧的数量级,导致传统的连续共模反馈电路的共模反馈增益降低,因此在高精度模数转换领域业界普遍使用开关电容作为共模反馈环路。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种共模反馈电路及全差分放大电路,旨在解决传统共模反馈电路由于引入参考电压或较大的输出电阻导致其共模反馈增益较小的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提出的一种共模反馈电路,应用于全差分放大电路,所述全差分放大电路包括差分放大器,所述差分放大器的第一输出端和第二输出端分别用于输出第一电压和第二电压,所述差分放大器还包括信号接收端,其特征在于,所述共模反馈电路包括:
3、第一采样电路,所述第一采样电路分别与所述差分放大器的第一输出端和第二输出端电连接,所述第一采样电路用于在第一时钟周期分别对所述第一电压和所述第二电压进行采样,并输出相应的电压信号;
4、第二采样电路,所述第二采样电路分别用于接入供电电压和偏置电压,以在第一时钟周期分别对所述供电电压和所述偏置电压进行采样,并输出相应的电压信号,所述第二采样电路在第二时钟周期与所述第一采样电路电连接;
5、放大器电路,所述放大器电路的第一输入端与所述第一采样电路电连接,所述放大器电路的第一输入端在第二时钟周期与所述第二采样电路电连接,所述放大器电路的第二输入端用于接入所述偏置电压,所述放大器电路的输出端与所述差分放大器的信号接收端电连接;
6、所述放大器电路用于在第二时钟周期根据所述第一采样电路的电压和所述第二采样电路的电压输出相应的共模反馈信号至所述差分放大器的信号接收端;
7、所述第一时钟周期和所述第二时钟周期互为非交叠时钟周期。
8、可选的,所述第一采样电路包括:
9、第一电容电路和第一开关电路,所述第一开关电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管,所述第一电容电路的第一端分别与所述差分放大器的第一输出端和第二输出端电连接,所述第一电容电路的第二端分别与所述第一开关管的一端和所述第二开关管的一端电连接,所述第一开关管的另一端和所述第二开关管的另一端均与所述第二采样电路连接,所述第一电容电路的第三端与所述放大器电路的第一输入端电连接,所述第三开关管的一端分别与所述放大器电路的第一输入端和所述第二采样电路电连接;其中,所述第一开关管、所述第二开关管和所述第三开关管均在第一时钟周期断开,在第二时钟周期闭合。
10、可选的,所述第一电容电路包括:
11、第一电容和第二电容,所述第一电容的负极分别与所述差分放大器的第一输出端和所述第一开关管的一端电连接,所述第一电容的正极与所述第二电容的正极电连接,所述第二电容的负极分别与所述差分放大器的第二输出端和所述第二开关管的一端电连接。
12、可选的,所述第二采样电路包括:
13、第二电容电路和第二开关电路,所述第二开关电路包括第四开关管、第五开关管和第六开关管,所述第二电容电路的第一端与所述第一采样电路电连接,所述第二电容电路的第二端与所述第四开关管的一端电连接,所述第四开关管的另一端用于接入所述供电电压,所述第二电容电路的第三端与所述第五开关管的一端电连接,所述第五开关管的另一端接地,所述第二电容电路的第四端分别与所述放大器电路的第一输入端和所述第六开关管的一端电连接,所述第六开关管的另一端用于接入所述偏置电压并与所述放大电路的第二输入端电连接;所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管均在第一时钟周期闭合,在第二时钟周期断开。
14、可选的,所述第二电容电路包括:
15、第三电容和第四电容,所述第三电容的负极分别与所述第一采样电路和所述第四开关管的一端电连接,所述第三电容的正极分别与所述第四电容的正极和所述第六开关管的一端电连接,所述第四电容的负极与所述第五开关管的一端电连接。
16、可选的,所述第二电容电路还包括第五电容和第六电容,所述第二开关电路还包括第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管,所述第五电容的负极与所述第七开关管的一端电连接,所述第七开关管的另一端接地,所述第五电容的正极分别与所述第三电容的正极、所述第六开关管的一端和所述第六电容的正极电连接,所述第六电容的负极与所述第八开关管的一端电连接,所述第八开关管的另一端用于接入所述供电电压,所述第五电容的负极还与所述第九开关管的一端电连接,所述第九开关管的另一端分别与所述第三电容的负极和所述第四开关管的另一端电连接,所述第六电容的负极还与所述第十开关管的一端电连接,所述第十开关管的另一端分别与所述第四电容的负极和所述第五开关管的另一端电连接;其中,所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种共模反馈电路,应用于全差分放大电路,所述全差分放大电路包括差分放大器,所述差分放大器的第一输出端和第二输出端分别用于输出第一电压和第二电压,所述差分放大器还包括信号接收端,其特征在于,所述共模反馈电路包括:
2.如权利要求1所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第一采样电路包括:
3.如权利要求2所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第一电容电路包括:
4.如权利要求1所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二采样电路包括:
5.如权利要求4所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二电容电路包括:
6.如权利要求5所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二电容电路还包括第五电容和第六电容,所述第二开关电路还包括第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管,所述第五电容的负极与所述第七开关管的一端电连接,所述第七开关管的另一端接地,所述第五电容的正极分别与所述第三电容的正极、所述第六开关管的一端和所述第六电容的正极电连接,所述第六电容的负极与所述第八开关管的一端电连接,所述第八开关管的另一端用于接入所述供电电压,所述第五电
7.如权利要求4所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二采样电路还包括:
8.如权利要求1所述的共模反馈电路,其特征在于,所述放大器电路包括:
9.一种全差分放大电路,其特征在于,包括差分放大器和如权利要求1-8任一项所述的共模反馈电路。
...【技术特征摘要】
1.一种共模反馈电路,应用于全差分放大电路,所述全差分放大电路包括差分放大器,所述差分放大器的第一输出端和第二输出端分别用于输出第一电压和第二电压,所述差分放大器还包括信号接收端,其特征在于,所述共模反馈电路包括:
2.如权利要求1所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第一采样电路包括:
3.如权利要求2所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第一电容电路包括:
4.如权利要求1所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二采样电路包括:
5.如权利要求4所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二电容电路包括:
6.如权利要求5所述的共模反馈电路,其特征在于,所述第二电容电路还包括第五电容和第六电容,所述第二开关电路还包括第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管,所述第五电容的负极与所述第七开关管的一端电连接,所述第七开关管的另一端接地,所述第五电容的正极分别与所述第三...
【专利技术属性】
技术研发人员:黎刚,王子洲,
申请(专利权)人:辰芯半导体深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:
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