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自稳零放大器及纹波消除方法与流程

2022-04-09 06:41:35 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种放大器及自稳方法,尤其是一种自稳零放大器及自稳方法。


背景技术:

2.理想运算放大器的正输入端、负输入端具有“虚短”的特性,即正输入端与负输入端的电位相同。但是由于半导体器件的失配等因素,运算放大器内部的实际电路并非完全对称,正输入端、负输入端之间存在毫伏量级的电压差,该电压称为失调电压。
3.自稳零型运算放大器通过对失调电压进行动态校正,以将失调电压降低至微伏量级,并且极大地减小失调电压的随温度、时间等因素的漂移。自稳零运算放大器通常采用两级及以上的结构,其中,通过全差分的输入级用于进行输入失调电压的动态校正。全差分的输入级需要通过共模反馈电路稳定输出共模电压,但是现有的自稳零放大器的两个全差分输入级难以做到输出共模电压完全匹配,这会导致两个全差分输入级交替工作时,全差分输入级所输出共模电压也需要交替切换,进而导致整个自稳零运算放大器的输出信号会产生周期性纹波。


技术实现要素:

4.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种自稳零放大器及纹波消除方法,其避免全差分输入级所输出的共模电压经历跳变过程,消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波。
5.按照本发明提供的技术方案,所述自稳零放大器,包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级,所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级,配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时,则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态,且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接;
6.还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块,其中,所述动态共模反馈模块内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模反馈部;
7.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级,通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压;
8.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接,对所述处于放大工作状态的稳零输入级,根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压,工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号,并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端,以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放
大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
9.所述工作状态共模反馈部包括工作状态共模反馈子电路以及与所述工作状态共模反馈子电路适配的工作共模反馈切换开关组;
10.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,同时配置工作共模反馈切换开关组内切换开关的工作状态,以使得工作状态共模反馈子电路与所述处于放大工作状态的稳零输入级适配连接。
11.所述稳零校准共模反馈部包括一稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第一切换开关组;
12.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,同时配置稳零校准切换开关组内切换开关的工作状态,以使得稳零校准共模反馈子电路与所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈子电路稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压。
13.所述稳零校准共模反馈部包括两个稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第二切换开关组,其中,稳零校准共模反馈子电路与稳零输入级呈一一对应;
14.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,同时配置稳零校准第二切换开关组内切换开关的工作状态,以使得稳零输入级与相应的一稳零校准共模反馈子电路适配连接,。
15.对全差分输入级内的两稳零输入级,一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关s1、切换开关s2与第二放大级相应的差分输入端适配连接,另一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关s3、切换开关s4与第二放大级相应的差分输入端适配连接;
16.配置切换开关s1以及切换开关s2均处于闭合时,则切换开关s3、切换开关s4均处于断开状态,与切换开关s1以及切换开关s2适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态,与切换开关s3以及切换开关s4适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态;
17.配置切换开关s3以及切换开关s4均处于闭合状态时,则切换开关s1、切换开关s2处于断开状态,与切换开关s1以及切换开关s2适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态,与切换开关s3以及切换开关s4适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态。
18.所述工作共模反馈切换开关组包括切换开关s13以及切换开关s14,其中,切换开关s13的一端以及切换开关s14的一端与工作状态共模反馈子电路的输出端连接,切换开关s13的另一端与一稳零输入级的共模反馈控制端连接,切换开关s14的另一端与另一稳零输入级的共模反馈控制端连接。
19.一种自稳零放大器的纹波消除方法,提供自稳零放大器,其中,所述自稳零放大器包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级,所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级,配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时,则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态,且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接;
20.还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块,其中,所述动态共模反馈模块内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模
反馈部;
21.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级,通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压;
22.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接,对所述处于放大工作状态的稳零输入级,根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压,工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号,并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端,以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
23.所述工作状态共模反馈部包括工作状态共模反馈子电路以及与所述工作状态共模反馈子电路适配的工作共模反馈切换开关组;
24.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,同时配置工作共模反馈切换开关组内切换开关的工作状态,以使得工作状态共模反馈子电路与所述处于放大工作状态的稳零输入级适配连接。
25.所述稳零校准共模反馈部包括一稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第一切换开关组;
26.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,同时配置稳零校准切换开关组内切换开关的工作状态,以使得稳零校准共模反馈子电路与所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈子电路稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压。
27.所述稳零校准共模反馈部包括两个稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第二切换开关组,其中,稳零校准共模反馈子电路与稳零输入级呈一一对应;
28.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,同时配置稳零校准第二切换开关组内切换开关的工作状态,以使得稳零输入级与相应的一稳零校准共模反馈子电路适配连接。
29.本发明的优点:配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接,工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号,并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端,以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定,从而能避免全差分输入级所输出的共模电压经历跳变过程,消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波。
附图说明
30.图1为本发明的原理框图。
31.图2为本发明时钟信号φ1以及时钟信号φ2的时序图。
32.图3为本发明第一种实施例的示意图。
33.图4为本发明第二种实施例的示意图。
34.图5为本发明第三种实施例的示意图。
35.附图标记说明:1-动态共模反馈模块、2-第一稳零校准共模反馈子电路、3-第二稳零校准共模反馈子电路、4-第一工作状态共模反馈子电路、5-第三稳零校准共模反馈子电路、6-第二工作状态共模反馈子电路、7-第四稳零校准共模反馈子电路以及8-第三工作状态共模反馈子电路。
具体实施方式
36.下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
37.为了避免全差分输入级所输出的共模电压经历跳变过程,消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波,本发明包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级,所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级,配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时,则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态,且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接;
38.还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块1,其中,所述动态共模反馈模块1内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模反馈部;
39.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级,通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压;
40.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接,对所述处于放大工作状态的稳零输入级,根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压,工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号,并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端,以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
41.具体地,图1中示出了本发明自稳零放大器的原理图,本发明的自稳零放大器的主体架构与现有相似,即包括全差分输入级以及第二放大级,全差分输入级以及第二放大级均可采用现有常用的形式,具体根据需要选择。
42.对全差分输入级内两个呈并联分布的稳零输入级,配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时,则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态,且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分
输入端适配连接。具体地,图1中,两个并联分布的稳零输入级分别为稳零输入级a以及稳零输入级b,全差分输入级内稳零输入级a、稳零输入级b间与第二放大级具体配合的工作过程与现有相一致,如配置稳零输入级a处于放大工作状态,则稳零输入级b自动被配置处于稳零校准工作状态;同理,稳零输入级b被配置处于放大工作状态时,则稳零输入级a自动被配置处于稳零校准工作状态,只有处于放大工作模式的稳零输入级a或处于放大工作模式的稳零输入级b才能与第二放大级的全差分输入端适配连接,处于稳零校准工作状态的稳零输入级b或稳零校准工作状态的稳零输入级a断开与第二放大级的全差分输入端的连接。
43.本发明实施例中,利用动态共模反馈模块1与第二放大级、稳零输入级a以及稳零输入级b适配连接,其中,所述动态共模反馈模块1内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模反馈部;动态共模反馈模块1内的工作状态共模反馈部、稳零校准共模反馈部与稳零输入级a、稳零输入级b实现动态连接配合,以使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定,消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波。
44.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级,通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接,以使得所述处于稳零校准工作状态下的稳零输入级在稳零校准共模反馈部下工作,稳零校准共模反馈部获取所连接稳零输入级全差分输出端的共模电压,并产生一稳零校准共模反馈控制信号,并将所产生的稳零校准共模反馈控制信号加载到所连接稳零输入级的共模反馈控制端,即利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压,从而保证处于稳零校准工作状态的稳零输入级保持在当前工作状态。
45.所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级在所述稳零校准共模反馈控制信号下能输出一稳零校准共模电压,所述稳零校准共模电压一般与当前处于放大工作状态的稳零输入级输出恒定的稳零放大共模电压匹配,即在稳零校准共模电压与恒定的稳零放大共模电压相等,或者两者的差值在一个允许的范围内,具体与现有相一致,为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
46.具体实施时,配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,则处于放大工作状态的稳零输入级能与工作状态共模反馈部适配连接。对所述处于放大工作状态的稳零输入级,根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压,工作状态共模反馈部可产生一放大工作共模反馈控制信号,并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端,即处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部配合工作于负反馈闭环状态,以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压,当稳零放大共模电压加载到第二放大级的全差分输入端时,即通过所述恒定的稳零放大共模电压可使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
47.本发明实施例中,工作状态共模反馈部可以采用现有常用的共模反馈电路形式,工作状态共模反馈部根据处于放大工作状态的稳零输入级全差分输出端的共模电压,能产生一放大工作共模反馈控制信号,并加载到处于放大工作状态稳零输入级的共模反馈控制端。工作状态共模反馈部所输出的放大工作共模反馈控制信号的具体情况,与所获取的稳零输入级全差分输出端的共模电压相关,具体与现有相一致,为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。在差分输入电压稳定时,通过放大工作共模反馈控制信号能调节或控制处于
放大工作状态的稳零输入级输出共模电压,从而使得所述稳零输入级输出的稳零放大共模电压保持恒定。对于差分输入电压,即为图1中的inp端的电压与inn端的电压差值,具体与现有相一致。
48.综上,对全差分输入级内的两个稳零输入级,任一稳零输入级配置处于放大工作模式时,均利用同一的工作状态共模反馈部得到相应的放大工作共模反馈控制信号,与现有技术中两个稳零输入级在放大工作模式时分别利用两个不同的共模反馈电路配合进行共模反馈闭环控制相比,由于采用相同的工作状态共模反馈部,因此,根据处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压,能得到相应的放大工作共模反馈控制信号,确保任一稳零输入级在处于放大工作状态下均能输出相同的稳零放大共模电压,所述稳零放大共模电压即为加载到第二放大级的差分共模电压,从而能使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定,避免每个稳零输入级分别采用不同的共模反馈电路实现共模反馈闭环控制时不同的共模反馈电路存在不完全匹配的情况,进而能避免全差分输入级所输出的共模电压经历跳变过程,消除由共模电压跳变导致输出信号的纹波。
49.如图1、图3、图4和图5所示,对全差分输入级内的两稳零输入级,一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关s1、切换开关s2与第二放大级相应的差分输入端适配连接,另一稳零输入级的差分输出端分别通过切换开关s3、切换开关s4与第二放大级相应的差分输入端适配连接;
50.配置切换开关s1以及切换开关s2均处于闭合时,则切换开关s3、切换开关s4均处于断开状态,与切换开关s1以及切换开关s2适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态,与切换开关s3以及切换开关s4适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态;
51.配置切换开关s3以及切换开关s4均处于闭合状态时,则切换开关s1、切换开关s2处于断开状态,与切换开关s1以及切换开关s2适配连接的稳零输入级配置为稳零校准工作状态,与切换开关s3以及切换开关s4适配连接的稳零输入级配置为放大工作状态。
52.具体实施时,与切换开关s1、切换开关s2适配连接的稳零输入级即为稳零输入级a,与切换开关s3以及切换开关s4适配连接的稳零输入级即为稳零输入级b,切换开关s1、切换开关s2、切换开关s3以及切换开关s4可以选用现有常用的可控开关形式,具体类型可以根据实际需要选择确定,为本技术领域人员所熟知。
53.具体实施时,切换开关s1、切换开关s2、切换开关s3以及切换开关s4采用时序控制,其中,切换开关s1、切换开关s2受时钟信号φ1控制,切换开关s3、切换开关s4受时钟信号φ2控制。时钟信号φ1、时钟信号φ2为非交叠的时钟信号,具体如图2所示,时钟信号φ1、时钟信号φ2均为高电平有效,当时钟信号φ1处于有效状态时,则时钟信号φ2处于无效状态,或者,时钟信号φ2处于有效状态时,则时钟信号φ1处于有效状态,由图2可知,时钟信号φ1、时钟信号φ2可同时处于无效状态。
54.具体地,当时钟信号φ1有效时,切换开关s1以及切换开关s2均处于导通闭合状态,同时,切换开关s3以及切换开关s4处于断开状态,此时,稳零输入级a处于放大工作状态,稳零输入级b处于稳零校准工作状态。当时钟信号φ2有效时,切换开关s1和切换开关s2均处于断开状态,切换开关s3和切换开关s4均处于导通闭合状态,此时,稳零输入级a配置为稳零校准工作状态,稳零输入级b配置为放大工作状态。因此,通过时钟信号φ1、时钟信号φ2,可有效配置稳零输入级a、稳零输入级b分别进入相应的工作状态,具体配置稳零输
入级a、稳零输入级b处于相应工作状态的方式以及过程与现有相一致,为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
55.进一步地,所述工作状态共模反馈部包括工作状态共模反馈子电路以及与所述工作状态共模反馈子电路适配的工作共模反馈切换开关组;
56.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,同时配置工作共模反馈切换开关组内切换开关的工作状态,以使得工作状态共模反馈子电路与所述处于放大工作状态的稳零输入级适配连接。
57.具体地,工作状态共模反馈部包括工作状态共模反馈子电路以及工作共模反馈切换开关组,其中,通过工作状态共模反馈子电路输出放大工作共模反馈控制信号,通过工作共模反馈切换开关组能实现所述工作状态共模反馈子电路与上述稳零输入级a或稳零输入级b适配连接。对于工作状态共模反馈子电路以及工作共模反馈切换开关组的具体情况,在下述具体的实施例中进行具体举例说明。
58.进一步地,所述稳零校准共模反馈部包括一稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第一切换开关组;
59.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,同时配置稳零校准切换开关组内切换开关的工作状态,以使得稳零校准共模反馈子电路与所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈子电路稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压。
60.利用稳零校准共模反馈子电路稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压的具体过程,可以参考上述说明,此处不再赘述。在稳零校准共模反馈部内存在一个稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第一切换开关组时,下面通过图4和图5,对稳零校准共模反馈部的具体情况进行举例说明。
61.如图4所示,稳零校准共模反馈部内的一稳零校准共模反馈子电路即为第三稳零校准共模反馈子电路5;同时,图4中,工作状态共模反馈部内的工作状态共模反馈子电路即为第二工作状态共模反馈子电路6。图4中,稳零校准第一切换开关组包括切换开关s9、切换开关s10、切换开关s11、切换开关s12、切换开关s15以及切换开关s16,工作共模反馈切换开关组包括切换开关s13以及切换开关s14。
62.稳零输入级a的共模反馈控制端与切换开关s13的一端以及切换开关s15的一端连接,切换开关s13的另一端与第二工作状态共模反馈子电路6的输出端连接,切换开关s15的另一端与第三稳零校准共模反馈子电路5的输出端、切换开关s16的一端连接,切换开关s16的另一端与稳零输入级b的共模反馈控制端以及切换开关s14的一端连接,切换开关s14的另一端与第二工作状态共模反馈子电路6的输出端连接。
63.第三稳零校准共模反馈子电路5的一输入端与切换开关s9的一端以及切换开关s11的一端连接,第三稳零校准共模反馈子电路5的一输入端与切换开关s10的一端以及切换开关s12的一端连接,切换开关s9的另一端与切换开关s2的一端以及稳零输入级a的一差分输出端连接,切换开关s11的另一端与切换开关s3的一端以及稳零输入级b的一差分输出端连接;切换开关s10的另一端与切换开关s1的一端以及稳零输入级a的另一差分输出端连接,切换开关s12的另一端与切换开关s4的一端以及稳零输入级b的另一差分输出端连接。切换开关s1的另一端、切换开关s4的另一端与第二放大级的一差分输入端以及第二工作状
态共模反馈子电路6的一输入端连接,切换开关s2的另一端、切换开关s3的另一端与第二放大级的另一差分输入端以及第二工作状态共模反馈子电路6的另一输入端连接。
64.图4中,切换开关s1、切换开关s2、切换开关s11、切换开关s12、切换开关s13以及切换开关s16均受时钟信号φ1控制,切换开关s3、切换开关s4、切换开关s9、切换开关s10、切换开关s14、切换开关s15均受时钟信号φ2控制。
65.时钟信号φ1有效时,切换开关s13导通闭合,切换开关s14断开,稳零输入级a处于放大工作状态,稳零输入级a通过切换开关s13与第二工作状态共模反馈子电路6连接,切换开关s15、切换开关s9、切换开关s10断开,则断开第三稳零校准共模反馈子电路5与稳零输入级a的连接,切换开关s16、切换开关s11、切换开关s12导通闭合时,处于稳零校准工作状态的稳零输入级b与第三稳零校准共模反馈子电路5适配连接。稳零输入级b与第三稳零校准共模反馈子电路5适配连接时的相应工作情况,可参考上述说明,此处不再赘述。
66.时钟信号φ2有效时,切换开关s14导通闭合,切换开关s13断开,处于放大工作状态的稳零输入级b由第二工作状态共模反馈子电路6连接;切换开关s16、切换开关s11、切换开关s12断开,切换开关s15、切换开关s9、切换开关s10导通闭合,处于稳零校准工作状态的稳零输入级a与第三稳零校准共模反馈子电路5适配连接。
67.综上,稳零输入级a或稳零输入级b处于放大工作状态时,均由第二工作状态共模反馈子电路6配合并生成一放大工作共模反馈控制信号,稳零输入级a或稳零输入级b在与第二工作状态共模反馈子电路6配合工作闭环工作状态时,能产生恒定的稳零放大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
68.如图5所示,为本发明的另一种实施情况示意图,其中,稳零校准共模反馈部内的一稳零校准共模反馈子电路即为第四稳零校准共模反馈子电路7;同时,图5中,工作状态共模反馈部内的工作状态共模反馈子电路即为第三工作状态共模反馈子电路8。图5中,稳零校准第一切换开关组包括切换开关s17、切换开关s18、切换开关s19、切换开关s20、切换开关s21以及切换开关s22,工作共模反馈切换开关组包括切换开关s23、切换开关s24、切换开关s25、切换开关s26、切换开关s27以及切换开关s28。
69.稳零输入级a的共模反馈控制端与切换开关s23的一端以及切换开关s17的一端连接,切换开关s23的另一端与第三工作状态共模反馈子电路8的输出端连接,切换开关s17的另一端与第四稳零校准共模反馈子电路7的输出端、切换开关s18的一端连接,切换开关s18的另一端与稳零输入级b的共模反馈控制端以及切换开关s24的一端连接,切换开关s24的另一端与第三工作状态共模反馈子电路8的输出端连接。
70.第四稳零校准共模反馈子电路7的一输入端与切换开关s19的一端以及切换开关s20的一端连接,第四稳零校准共模反馈子电路7的一输入端与切换开关s21的一端以及切换开关s22的一端连接,切换开关s19的另一端与切换开关s2的一端、切换开关s25的一端以及稳零输入级a的一差分输出端连接,切换开关s20的另一端与切换开关s3的一端、切换开关s26的一端以及稳零输入级b的一差分输出端连接;切换开关s21的另一端与切换开关s1的一端、切换开关s27的一端以及稳零输入级a的另一差分输出端连接,切换开关s22的另一端与切换开关s4的一端、切换开关s28一端以及稳零输入级b的另一差分输出端连接。
71.切换开关s25的另一端以及切换开关s26的另一端与第三工作状态共模反馈子电路8的一输入端连接,切换开关s27的另一端以及切换开关s28的另一端与第三工作状态共
模反馈子电路8的另一输入端连接。
72.切换开关s1、切换开关s2、切换开关s18、切换开关s20、切换开关s22、切换开关s23、切换开关s25、切换开关s27受时钟信号φ1控制,切换开关s3、切换开关s4、切换开关s17、切换开关s19、切换开关s21、切换开关s24、切换开关s26以及切换开关s28受时钟信号φ2控制。
73.图5中的实施情况与图4中基本一致,即通过时钟信号φ1、时钟信号φ2控制相应切换开关的导通或断开状态,以适应稳零输入级a、稳零输入级b相应的工作状态,稳零输入级a处于放大工作状态或稳零校准工作状态的情况可以参考上述说明,同理,稳零输入级b处于放大工作状态或稳零校准工作状态的情况可以参考上述说明,此处不再赘述。
74.进一步地,所述稳零校准共模反馈部包括两个稳零校准共模反馈子电路以及与所述稳零校准共模反馈子电路适配的稳零校准第二切换开关组,其中,稳零校准共模反馈子电路与稳零输入级呈一一对应;
75.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,同时配置稳零校准第二切换开关组内切换开关的工作状态,以使得稳零输入级与相应的一稳零校准共模反馈子电路适配连接。
76.如图3所示,示出了在稳零校准共模反馈部包括两个稳零校准共模反馈子电路的情况,所述两个稳零校准共模反馈子电路具体为第一稳零校准共模反馈子电路2以及第二稳零校准共模反馈子电路3,工作状态共模反馈部内的工作状态共模反馈子电路为第一工作状态共模反馈子电路4。图3中,稳零校准第二切换开关组包括切换开关s5以及切换开关s6,工作共模反馈切换开关组包括切换开关s7以及切换开关s8。
77.图3中,稳零输入级a的共模反馈控制端与切换开关s5的一端以及切换开关s7的一端连接,切换开关s5的另一端与第一稳零校准共模反馈子电路2输出端连接,切换开关s7的另一端与切换开关s8的一端以及第一工作状态共模反馈子电路4的输出端连接,切换开关s8的另一端与稳零输入级b的共模反馈控制端以及切换开关s6的一端连接,切换开关s6的另一端与第二稳零校准共模反馈子电路3的输出端连接。
78.第一稳零校准共模反馈子电路2的一输入端与稳零输入级a的一差分输出端以及切换开关s1的一端连接,第一稳零校准共模反馈子电路2的另一输入端与稳零输入级a的另一差分输出端以及切换开关s2的一端连接。第二稳零校准共模反馈子电路3的一输入端与稳零输入级b的一差分输出端以及切换开关s3的一端连接,第二稳零校准共模反馈子电路3的另一输入端与稳零输入级b的另一差分输出端以及切换开关s4的一端连接。切换开关s1的另一端、切换开关s4的另一端与第二放大级的一差分输入端以及第一工作状态共模反馈子电路4的一输入端连接,切换开关s2的另一端、切换开关s3的另一端与第二放大级的另一差分输入端以及第一工作状态共模反馈子电路4的另一输入端连接。
79.图3中,切换开关s1、切换开关s2、切换开关s6以及切换开关s7受时钟信号φ1控制,切换开关s3、切换开关s4、切换开关s5以及切换开关s8受时钟信号φ2控制。
80.时钟信号φ1有效且时钟信号φ2无效时,切换开关s7导通闭合,切换开关s5断开,稳零输入级a处于放大工作状态,稳零输入级a的共模反馈控制端与第一工作状态共模反馈子电路4的输出端连接,第一稳零校准共模反馈子电路2不与稳零输入级a连接。切换开关s8断开,切换开关s6导通闭合,稳零输入级b处于稳零校准工作状态,稳零输入级b的共模反馈
控制端与第二稳零校准共模反馈子电路3的输出端连接,即通过第二稳零校准共模反馈子电路3与稳零输入级b配合。
81.时钟信号φ2有效且时钟信号φ1无效时,切换开关s8导通闭合,切换开关s6断开,稳零输入级b处于放大工作状态,稳零输入级b的共模反馈控制端与第一工作状态共模反馈子电路4的输出端连接,第二稳零校准共模反馈子电路2不与稳零输入级b连接。切换开关s7断开,切换开关s5导通闭合,稳零输入级a处于稳零校准工作状态,稳零输入级a的共模反馈控制端与第一稳零校准共模反馈子电路2的输出端连接。
82.综上,稳零输入级a或稳零输入级b处于放大工作状态时,均由第一工作状态共模反馈子电路4配合并生成一放大工作共模反馈控制信号,稳零输入级a或稳零输入级b在与第一工作状态共模反馈子电路4配合工作闭环工作状态时,能产生恒定的稳零放大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
83.稳零输入级a处于稳零校准工作时,与第一稳零校准共模反馈子电路2配合连接;而稳零输入级b处于稳零校准工作时,与第二稳零校准共模反馈子电路3配合连接;且与第一稳零校准共模反馈子电路2与稳零输入级a、第二稳零校准共模反馈子电路3与稳零输入级b适配连接后的作用等均与上述说明相一致,此处不再赘述。
84.具体实施时,稳零校准共模反馈部的具体情况可以根据实际需要选择,当稳零校准共模反馈部内的稳零校准共模反馈子电路数量确定后,能得到稳零校准第一切换开关组、稳零校准第二切换开关组的具体形式,具体可以根据需要选择,此处不再赘述。此外,工作状态共模反馈部内工作状态共模反馈子电路、工作共模反馈切换开关组的具体情况也可以根据实际需要选择,以能满足上述工作说明均可。
85.具体地,第一稳零校准共模反馈子电路2、第二稳零校准共模反馈子电路2、第三稳零校准共模反馈子电路5以及第四稳零校准共模反馈子电路7的具体可以采用现有常用的电路,具体电路形式可以根据需要选择,第一工作状态共模反馈子电路4、第二工作状态共模反馈子电路6以及第三工作状态共模反馈子电路8也可以采用常用的电路或其他相同的电路形式,具体可以根据选择。利用第一工作状态共模反馈子电路4、第二工作状态共模反馈子电路6以及第三工作状态共模反馈子电路8产生所需放大工作共模反馈控制信号的具体方式以及过程也可与现有相一致,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
86.综上,得到本发明自稳零放大器的纹波消除方法,提供自稳零放大器,其中,所述自稳零放大器包括全差分输入级以及与所述全差分输入级适配连接的第二放大级,所述全差分输入级包括两个呈并联分布的稳零输入级,配置全差分输入级内的一稳零输入级处于放大工作状态时,则全差分输入级的另一稳零输入级被配置处于稳零校准工作状态,且仅被配置处于放大工作状态的稳零输入级的全差分输出端与第二放大级的全差分输入端适配连接;
87.还包括与第二放大级以及全差分输入级内的两个稳零输入级适配连接的动态共模反馈模块1,其中,所述动态共模反馈模块1内包括工作状态共模反馈部以及稳零校准共模反馈部;
88.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于稳零校准工作状态时,对所述处于稳零校准工作状态的稳零输入级,通过稳零校准共模反馈部与所述稳零输入级适配连接,利用稳零校准共模反馈部稳定所连接稳零输入级输出的稳零校准态共模电压;
89.配置全差分输入级内任一稳零输入级处于放大工作状态时,所述处于放大工作状态的稳零输入级与工作状态共模反馈部适配连接,对所述处于放大工作状态的稳零输入级,根据所述处于放大工作状态稳零输入级全差分输出端的共模电压,工作状态共模反馈部产生一放大工作共模反馈控制信号,并将所产生的放大工作共模反馈控制信号加载到所述处于放大工作状态的稳零输入级的共模反馈控制端,以使得所述处于放大工作状态的稳零输入级在接收的差分输入电压以及放大工作共模反馈控制信号下输出一恒定的稳零放大共模电压,通过所述恒定的稳零放大共模电压使得第二放大级所接收的差分共模电压恒定。
90.具体地,全差分输入级、第二放大级以及动态共模反馈模块1的具体配合工作过程,以及,工作状态共模反馈部、稳零校准共模反馈部与全差分输入级的配合过程等均可参考上述说明,此处不再赘述。
再多了解一些

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