專利名稱：一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器和a/d轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高精度放大器領(lǐng)域，具體涉及一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器和A/D轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
高精度放大器如儀表放大器(Instrument Amplifier)要求輸入端有非常低的直流失調(diào)(DC offset)，隨著應(yīng)用的不同，對(duì)于放大元件的輸入直流失調(diào)限制在幾十到幾百微伏(μ V)不等。如果在放大元件的輸入端不做任何處理，使用雙極型晶體管為輸入級(jí)的放大元件的輸入端直流失調(diào)在1-3毫伏(mV)之間，使用絕緣柵MOS管為輸入級(jí)的放大元件輸入端直流失調(diào)可能會(huì)高達(dá)10毫伏，因此遠(yuǎn)不能滿足需要。
常用的降低放大元件的輸入端直流失調(diào)的方法有如下幾種:
方法1、在測(cè)試過程中測(cè)量并且對(duì)放大元件的輸入端直流失調(diào)進(jìn)行微調(diào)(trim)，并將失調(diào)參數(shù)用一次編程的存儲(chǔ)單元(OTP)記錄在芯片上。這種做法生產(chǎn)成本很高，精度有限，并且無法消除直流失調(diào)隨溫度的漂移。
方法2、斬波放大法(chopping)如圖1所示，該方法將放大元件的輸入端直流失調(diào)調(diào)制到一個(gè)較高的載波頻率上，從而與低頻輸入信號(hào)分開。該方法雖然能消除直流失調(diào)的溫度漂移，但是放大元件的輸出信號(hào)中帶有兩倍頻的載波信號(hào)，還需要用額外的電路消除。
方法3、相關(guān)二次采樣法(correlated double sampling, Q)S),如圖2所示，電容Cl對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，當(dāng)采樣時(shí)鐘信號(hào)ckl為高、ck2為低時(shí)，電容C2通過電容C3對(duì)放大元件的輸入端直流失調(diào)電壓進(jìn)行采樣保持，并在采樣時(shí)鐘信號(hào)ckl的下降沿上做記錄。該方法也能消除直流失調(diào)的溫度漂移，即當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)ck2為高、ckl為低時(shí)，電容C2與放大元件串聯(lián)，其記錄的輸入端直流失調(diào)電壓抵消了放大元件的輸入端直流失調(diào)，從而放大元件的輸入信號(hào)能夠無偏差地被放大。
以上方法2和3能夠達(dá)到的輸入端直流失調(diào)指標(biāo)為幾十到幾百微伏，剩余的直流失調(diào)主要來自電路的非理想性，如采樣開關(guān)的電荷注入(charge injection),差分電路的匹配誤差(mismatch)，以及電路每次開關(guān)動(dòng)作后放大器工作點(diǎn)的重新穩(wěn)定等。很多儀表放大器的新應(yīng)用中，要求放大元件的輸入端直流失調(diào)低于10微伏，并且要求有很低的溫度漂移，而上述方法均不能達(dá)到這樣的指標(biāo)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種可消除由于電路元件的非理想性造成的剩余直流失調(diào)的超低輸入端直流失調(diào)的放大器；以及使用該放大器作為前端采樣電路的A/D轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:它包括依次連接的斬波調(diào)制器、采樣器、CDS采樣器和放大/積分器，一斬波解調(diào)器設(shè)置在所述采樣器之后的電路中；所述斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器使用斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_Chop，所述采樣器和CDS采樣器使用采樣時(shí)鐘信號(hào)ck。
所述斬波解調(diào)器設(shè)置在所述采樣器和⑶S采樣器之間。
所述斬波解調(diào)器設(shè)置在所述⑶S采樣器和所述放大/積分器之間。
所述斬波解調(diào)器設(shè)置在所述放大/積分器的輸出端。
對(duì)所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop頻率、采樣時(shí)鐘信號(hào)ck頻率、相位的選取方法包括:
I)所述米樣時(shí)鐘信號(hào)ck的時(shí)序與所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的時(shí)序相關(guān)聯(lián)；
2)所述采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的頻率是所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的整數(shù)倍；
3)所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_ch0p的上升沿或下降沿與所述采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的采樣沿重合。
所述放大/積分器的輸出端連接低通濾波器。
所述斬波解調(diào)器的輸出端連接低通濾波器。
一種使用上述超低輸入端直流失調(diào)的放大器的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于:它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端和基準(zhǔn)電壓輸入端均使用所述超低輸入端直流失調(diào)的放大器進(jìn)行采樣。
所述超低輸入端直流失調(diào)的放大器包括依次連接的斬波調(diào)制器、采樣器XDS采樣器和放大/積分器，一斬波解調(diào)器設(shè)置在所述采樣器之后的電路中；所述信號(hào)輸入端上的CDS采樣器的輸入端與所述基準(zhǔn)電壓輸入端上的CDS采樣器的輸入端實(shí)現(xiàn)電流相減。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
本發(fā)明的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，包括依次連接的斬波調(diào)制器、采樣器、CDS采樣器和放大/積分器，一斬波解調(diào)器設(shè)置在采樣器之后的電路中。其中斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器消除CDS采樣器等電路元件由于電路元件的非理想性而產(chǎn)生的剩余直流失調(diào)；反過來，CDS采樣器也能夠消除斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器的剩余直流失調(diào)。通過上述設(shè)置，即可達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間平均放大元件等效輸入端直流失調(diào)小于10 μ V的目標(biāo)。
由于斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器將CDS采樣器等電路元件的剩余直流失調(diào)調(diào)制到2Xck_chop的時(shí)鐘頻率上，生成高頻的調(diào)制信號(hào)，因此輸入信號(hào)和調(diào)制信號(hào)在頻域上不重疊。這樣調(diào)制信號(hào)就可以通過在整個(gè)超低輸入端直流失調(diào)的放大器的輸出端連接的低通濾波器消除，從而達(dá)到了去掉采樣信號(hào)剩余直流失調(diào)的目的。
由于斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_ch0p的上升或下降沿與采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的上升沿或者下降重合，這樣可以保證在采樣器的采樣點(diǎn)時(shí)，斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_Chop已經(jīng)完全穩(wěn)定。而到達(dá)采樣點(diǎn)之前、斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器開關(guān)之后的時(shí)間段內(nèi)，放大元件的工作點(diǎn)的重新建立不會(huì)影響輸出信號(hào)的質(zhì)量，這樣的安排消除了傳統(tǒng)斬波電路由于放大元件工作點(diǎn)建立而帶來的信號(hào)剩余直流失調(diào)。


圖1是斬波型放大器的基本電路圖
圖2是使用相關(guān)二次采樣放大器的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的時(shí)間矢量圖
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
圖6是本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖
圖7是本發(fā)明實(shí)施例1的具體實(shí)現(xiàn)電路示意圖
圖8是本發(fā)明實(shí)施例1的具體實(shí)現(xiàn)電路的時(shí)間矢量圖
圖9是本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?作為前端采樣電路的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路示意圖具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的超低輸入端直流失調(diào)的放大器基本原理是在電路中同時(shí)使用斬波調(diào)制解調(diào)電路和CDS (相關(guān)二次采樣)電路，讓它們消除彼此由于電路元件的非理想性而產(chǎn)生的剩余直流失調(diào)，從而使整個(gè)放大電路達(dá)到更高的精度。即通過斬波調(diào)制解調(diào)電路消除采樣電流和CDS電路剩余直流失調(diào)，通過CDS電路消除斬波調(diào)制電路的剩余直流失調(diào)，最后放大器的輸出信號(hào)中攜帶的兩倍頻的斬波調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)低通濾波器消除。
實(shí)施例1:
如圖3、圖4所示，超低輸入端直流失調(diào)的放大器包括依次連接的斬波調(diào)制器1、采樣器2、斬波解調(diào)器3、CDS采樣器4和放大/積分器5，其中斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3使用斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop,米樣器2和CDS米樣器4使用米樣時(shí)鐘信號(hào)ck。輸入信號(hào)依次經(jīng)過輸入斬波調(diào)制器1、采樣器2、斬波解調(diào)器3和⑶S采樣器4，最后進(jìn)入和放大/積分器5完成信號(hào)的放大和輸出。本實(shí)施例中，斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3分別設(shè)置在采樣器2的輸入端和輸出端。放大/積分器5本身的較大輸入端直流失調(diào)是由CDS米樣器4米樣并去除，而采樣器2中電路元件的非理想性產(chǎn)生的剩余直流失調(diào)，如開關(guān)電荷注入和差分電路失配而產(chǎn)生的剩余直流失調(diào)，則被斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3調(diào)制到2Xck_ch0p的時(shí)鐘頻率上，生成高頻的調(diào)制信號(hào)。
隨后的⑶S米樣器4的輸入端將同時(shí)包含輸入信號(hào)和上述調(diào)制信號(hào)，由于輸入信號(hào)和調(diào)制信號(hào)在頻域上不重疊，因此調(diào)制信號(hào)很容易被放大/積分器5輸出端設(shè)置的低通濾波器6去除，不再影響低頻的輸入信號(hào)，從而達(dá)到了去掉采樣信號(hào)剩余直流失調(diào)的目的。由于剩余直流失調(diào)本身較小，在幾十到幾百μ V，通過斬波調(diào)制可以使剩余直流失調(diào)再削減1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到系統(tǒng)等效輸入端直流失調(diào)小于10 μ V的目標(biāo)。
實(shí)施例2:
如圖4、圖5所示，超低輸入端直流失調(diào)的放大器包括依次連接的斬波調(diào)制器1、采樣器2、CDS采樣器4、斬波解調(diào)器3和放大/積分器5，其中斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3使用斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop,米樣器2和CDS米樣器4使用米樣時(shí)鐘信號(hào)ck。輸入信號(hào)依次經(jīng)過輸入斬波調(diào)制器1、采樣器2、⑶S采樣器4和斬波解調(diào)器3，最后進(jìn)入和放大/積分器5完成信號(hào)的放大和輸出。本實(shí)施例中，米樣器2和CDS米樣器4設(shè)置在斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3之間,基于與實(shí)施例1同樣的原理,米樣器2和CDS米樣器4中電路兀件的的剩余直流失調(diào)將會(huì)被調(diào)制到2Xck_ch0p的頻率上，生成高頻的調(diào)制信號(hào)。
隨后的放大/積分器5的輸入端將同時(shí)包含輸入信號(hào)和上述調(diào)制信號(hào)，由于輸入信號(hào)和調(diào)制信號(hào)在頻域上不重疊，因此調(diào)制信號(hào)很容易被放大/積分器5輸出端設(shè)置的低通濾波器6去除，不再影響低頻的輸入信號(hào)，從而達(dá)到了去掉采樣信號(hào)中剩余直流失調(diào)的目的。
實(shí)施例3:
如圖4、圖6所示，超低輸入端直流失調(diào)的放大器包括依次連接的斬波調(diào)制器1、采樣器2、CDS采樣器4、放大/積分器5和斬波解調(diào)器3，其中斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3使用斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop,米樣器2和CDS米樣器4使用米樣時(shí)鐘信號(hào)ck。輸入信號(hào)依次經(jīng)過輸入斬波調(diào)制器1、米樣器2、⑶S米樣器4、放大/積分器5完成信號(hào)的米樣和放大，最后通過斬波解調(diào)器3輸出。本實(shí)施例中，采樣器2、CDS采樣器4、放大/積分器5都被設(shè)置在斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3之間，基于與實(shí)施例1同樣的原理，采樣器2、CDS采樣器4和放大/積分器5所有的剩余直流失調(diào)都會(huì)被調(diào)制到2Xck_ch0p的頻率上，生成高頻的調(diào)制信號(hào)。
隨后整個(gè)超低輸入端直流失調(diào)的放大器的輸出信號(hào)將包括輸入信號(hào)的放大信號(hào)和上述調(diào)制信號(hào)，由于輸入信號(hào)的放大信號(hào)和調(diào)制信號(hào)在頻域上不重疊，因此調(diào)制信號(hào)很容易被后面的電路用低通濾波器6去除，不再影響低頻的輸入信號(hào)的放大信號(hào)，從而達(dá)到了去掉剩余直流失調(diào)的目的。
上述三個(gè)實(shí)施例均說明了如何使用斬波調(diào)制器1、斬波解調(diào)器3消除⑶S采樣器4等電路元件剩余直流失調(diào)，反過來，CDS采樣器4也能夠消除斬波調(diào)制器1、斬波解調(diào)器3的剩余直流失調(diào)。如圖4所示，通過對(duì)斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop頻率、采樣時(shí)鐘信號(hào)ck頻率、相位的選取，可以使斬波調(diào)制器1、斬波解調(diào)器3的非理想性不影響輸出信號(hào)的質(zhì)量，其選取方法包括:
I)由上述三個(gè)實(shí)施例中提到的，如果選取采樣時(shí)鐘信號(hào)ck頻率高于2倍的斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_Chop頻率，斬波調(diào)制器1、斬波解調(diào)器3產(chǎn)生的2倍頻(2Xck_ch0p)的調(diào)制信號(hào)在頻域上與輸入信號(hào)不重疊，從而可以通過在超低輸入端直流失調(diào)的放大器的輸出端連接的低通濾波器6消除調(diào)制信號(hào)；
2)米樣時(shí)鐘信號(hào)ck的時(shí)序與所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的時(shí)序相關(guān)聯(lián)；
3)將斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_ch0p的上升或下降沿與采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的上升沿或者下降(即采樣沿)重合，以此保證在采樣器2的采樣點(diǎn)(采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的下降沿)時(shí)，斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_Chop已經(jīng)完全穩(wěn)定；這樣在到達(dá)采樣點(diǎn)之前、斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3開關(guān)之后的時(shí)間段內(nèi)，放大元件6的工作點(diǎn)的重新建立不會(huì)影響輸出信號(hào)的質(zhì)量。
如圖7、圖8所示，實(shí)施例1的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)電路使用了一個(gè)較慢的斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop,和一個(gè)較快的采樣時(shí)鐘信號(hào)ck,其中采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的頻率是斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的整數(shù)倍。由于輸入信號(hào)為差分信號(hào)，因此整個(gè)電路實(shí)現(xiàn)也是差分方式。輸入信號(hào)由斬波調(diào)制器I的輸入端inp、inn輸入，根據(jù)斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的頻率將輸入信號(hào)在正相與反相之間切換，切換之后的電壓信號(hào)由斬波調(diào)制器I的兩個(gè)輸出端vinp和vinn輸出。
采樣器2的兩個(gè)輸入端分別連接輸出端vinp和vinn,根據(jù)采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的頻率對(duì)兩路輸入信號(hào)分別進(jìn)行采樣，并將輸入采樣信號(hào)通過采樣器2的兩個(gè)輸出端vlp和vln輸出。由于斬波調(diào)制器I輸出的是差分信號(hào)，因此米樣器2包括一個(gè)差分米樣電路。其中正相輸入信號(hào)一側(cè)的米樣電路包括開關(guān)Kl K4和一個(gè)米樣保持輸入信號(hào)的輸入米樣電容Cl，開關(guān)Kl K4與時(shí)鐘信號(hào)ck關(guān)聯(lián)。。開關(guān)K5的輸入端連接輸出端vinp,開關(guān)K1、輸入米樣電容Cl、開關(guān)K4串聯(lián),開關(guān)K4的輸出端為米樣器2的輸出端vlp ;開關(guān)Kl與輸入米樣電容Cl之間通過開關(guān)K2接地，輸入采樣電容Cl與開關(guān)K4之間通過開關(guān)K3接地。
根據(jù)ck時(shí)鐘極性的選取，采樣器2的輸入端vinp至輸出端vlp的極性可以是正向或者是反向。但是不論輸入端vinp至輸出端vlp是正相還是翻轉(zhuǎn)，這兩種工作方式都同樣具有本發(fā)明所具有的超低輸入端直流失調(diào)的特性。
斬波解調(diào)器3的兩個(gè)輸入端分別連接輸出端vlp和vln,斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的頻率將失調(diào)采樣信號(hào)在正相與反相之間切換，切換之后的失調(diào)采樣信號(hào)由斬波解調(diào)器3的兩個(gè)輸出端v2p和v2n輸出。
⑶S采樣器4的兩個(gè)輸入端分別連接輸出端v2p和v2n，根據(jù)采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的頻率對(duì)放大元件6的輸入端直流失調(diào)進(jìn)行采樣，之后失調(diào)采樣信號(hào)通過放大元件6的輸入端opinp和opinn輸出。⑶S采樣器4包括兩條結(jié)構(gòu)完全相同的⑶S電路，分為正相輸入信號(hào)一側(cè)的⑶S電路和負(fù)相輸入信號(hào)一側(cè)的⑶S電路。其中正相輸入信號(hào)一側(cè)的⑶S電路包括開關(guān)K5 K7和一個(gè)用于米樣保持放大兀件6的輸入端直流失調(diào)的失調(diào)米樣電容Ccds,開關(guān)K5，K6和Κ7與時(shí)鐘信號(hào)ck關(guān)聯(lián)。開關(guān)Κ5 —端連接輸出端ν2ρ，另一端連接放大/積分器5中的積分電容C2 ;失調(diào)采樣電容Ccds —端連接輸出端v2p，另一端連接放大元件6的輸入端opinp ;開關(guān)K5通過開關(guān)K6接地,輸入端opinp通過開關(guān)K7連接在開關(guān)K5與積分電容C2之間。根據(jù)前面所述的CDS相關(guān)二次采樣法的工作原理，放大元件6的輸入信號(hào)能夠在放大元件6中無偏差地被放大。
放大/積分器5包括放大兀件6和積分電容C2,放大兀件6的兩個(gè)輸入端分別連接輸入端opinp和opinn,放大元件6對(duì)輸入其中的信號(hào)進(jìn)行放大,并通過輸出端opoutp和opoutn輸出。當(dāng)控制斬波調(diào)制器I和斬波解調(diào)器3的斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop信號(hào)定時(shí)翻轉(zhuǎn)時(shí)，輸入信號(hào)輪流經(jīng)過正相和反相的采樣器2和⑶S采樣器4，他們內(nèi)部的非理想性和匹配誤差將會(huì)相互抵消，長(zhǎng)時(shí)間平均為零。
圖3-圖6所描述的實(shí)例1、2、3的基本原理，以及圖7-8表述的具體電路實(shí)現(xiàn)，可以直接用作標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的前端采樣電路。除此之外，他們也可以用在過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換，包括希格瑪-德爾塔(Sigma-Delta)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。如圖9所示，當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?應(yīng)用于高精度希格瑪-德爾塔(Sigma-Delta)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)前端的模擬電路中時(shí)，信號(hào)輸入端使用實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?的超低輸入端直流失調(diào)的放大器采樣，基準(zhǔn)電壓輸入端也使用實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?的超低輸入端直流失調(diào)的放大器采樣。采樣信號(hào)和基準(zhǔn)電壓信號(hào)在超低輸入端直流失調(diào)的放大器中CDS采樣器的輸入端(虛擬地)v2p (v2n)實(shí)現(xiàn)電流相減，即可完成所需要的負(fù)反饋回路。由于采樣信號(hào)和基準(zhǔn)電壓信號(hào)的采樣電路都使用了本文所示的降低失調(diào)電壓的辦法，因此整個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器也具有了同樣的超低輸入直流失調(diào)特性。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:它包括依次連接的斬波調(diào)制器、采樣器、CDS采樣器和放大/積分器，一斬波解調(diào)器設(shè)置在所述采樣器之后的電路中；所述斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器使用斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_Chop，所述采樣器和CDS采樣器使用采樣時(shí)鐘信號(hào)ck。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:所述斬波解調(diào)器設(shè)置在所述采樣器和CDS采樣器之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:所述斬波解調(diào)器設(shè)置在所述CDS采樣器和所述放大/積分器之間。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:所述斬波解調(diào)器設(shè)置在所述放大/積分器的輸出端。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:對(duì)所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop頻率、采樣時(shí)鐘信號(hào)Ck頻率、相位的選取方法包括: 1)所述采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的時(shí)序與所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_chop的時(shí)序相關(guān)聯(lián)； 2)所述采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的頻率是所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_ch0p的整數(shù)倍； 3)所述斬波時(shí)鐘信號(hào)ck_Chop的上升沿或下降沿與所述采樣時(shí)鐘信號(hào)ck的采樣沿重入口 O
6.如權(quán)利要求1-3之一所述的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:所述放大/積分器的輸出端連接低通濾波器。
7.如權(quán)利要求4所述的一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器，其特征在于:所述斬波解調(diào)器的輸出端連接低通濾波器。
8.一種使用如權(quán)利要求1-7所述的超低輸入端直流失調(diào)的放大器的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于:它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端和基準(zhǔn)電壓輸入端均使用所述超低輸入端直流失調(diào)的放大器進(jìn)行采樣。
9.如權(quán)利要求8所述的一種A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述超低輸入端直流失調(diào)的放大器包括依次連接的斬波調(diào)制器、采樣器、⑶S采樣器和放大/積分器，一斬波解調(diào)器設(shè)置在所述采樣器之后的電路中；所述信號(hào)輸入端上的CDS采樣器的輸入端與所述基準(zhǔn)電壓輸入端上的⑶S采樣器的輸入端實(shí)現(xiàn)電流相減。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超低輸入端直流失調(diào)的放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，包括依次連接的斬波調(diào)制器、采樣器、CDS采樣器和放大/積分器，一斬波解調(diào)器設(shè)置在采樣器之后的電路中。其中斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器消除CDS采樣器等電路元件由于電路元件的非理想性而產(chǎn)生的剩余直流失調(diào)；反過來，CDS采樣器也能夠消除斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器的剩余直流失調(diào)。由于斬波調(diào)制器和斬波解調(diào)器將CDS采樣器等電路元件的剩余直流失調(diào)調(diào)制到2×ck_chop的時(shí)鐘頻率上，生成高頻的調(diào)制信號(hào)，因此輸入信號(hào)和調(diào)制信號(hào)在頻域上不重疊。這樣調(diào)制信號(hào)就可以通過在上述超低輸入端直流失調(diào)的放大器的輸出端連接的低通濾波器消除，從而達(dá)到了去掉采樣信號(hào)剩余直流失調(diào)的目的。
文檔編號(hào)H03M1/12GK103138760SQ201310095309
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者陶海 申請(qǐng)人:戴祖渝