CN103516208B

CN103516208B - 浮动偏置发生器

Info

Publication number: CN103516208B
Application number: CN201310249084.8A
Authority: CN
Inventors: P.博格纳
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: US8860503B2; US9407158B2; DE102013106376A1; DE102013106376B4; US20140376292A1; US20130343109A1; CN103516208A

Abstract

本发明公开了浮动偏置发生器。在各种实施例中，提供一种电路，所述电路可以包括：节点，在所述节点处可以提供电路电位；交变电压提供电路，其被配置成提供无DC电流的交变电压；耦合到交变电压提供电路的整流器，所述整流器包括第一整流器端子和第二整流器端子，其中第一整流器端子或第二整流器端子可以被耦合到所述节点；以及第一输出端子和第二输出端子，其中第一输出端子可以被耦合到第一整流器端子以提供第一电位，以及其中第二输出端子可以被耦合到第二整流器端子以提供不同于第一电位的第二电位，第一电位与第二电位之间的差定义输出电压，其中输出电压可以独立于电路电位而是恒定的。

Description

浮动偏置发生器

技术领域

各种实施例涉及浮动偏置发生器。

背景技术

在汽车应用中广泛地使用开关电容器电路，这尤其是由于鲁棒性和紧凑性的益处。有时开关电容器电路可以包括可以在不同于时钟发生器或者整个系统的其他电子部件（比如可以被耦合到开关电容器电路的信号处理逻辑）的电压电平进行操作的开关。向开关提供时钟信号的时钟发生器例如可以经由动态电平移位器来驱动，所述动态电平移位器提供由时钟发生器所需的电压电平。然而，处于经移位的电压电平的所述开关电容器电路内的开关需要由附加电路提供的本地电压电源。向所述开关提供操作电压的附加电路通常包括偏置电阻器，所述偏置电阻器被耦合在电流源与整个电子系统的电压（电力（power））电源（其例如可以是车辆的电池）之间。流过偏置电阻器的电流生成电压，所述电压可以被供应给开关电容器电路内的浮动开关以及耦合到开关电容器电路的浮动信号处理逻辑。可以在下述事实中看到这种方法的主要缺点：存在从所述附加电流源到主电压（电力）电源的永久电流。该电流可能导致沿着电子系统的线路的电压降，并且因此破坏例如由开关电容器电路和与其耦合的信号处理逻辑在整个系统内执行的测量。

发明内容

在各种实施例中，提供一种电路，所述电路可以包括：节点，在所述节点处可以提供电路电位；交变电压提供电路，其被配置成提供无DC电流的交变电压；耦合到交变电压提供电路的整流器，所述整流器包括第一整流器端子和第二整流器端子，其中第一整流器端子或第二整流器端子可以被耦合到所述节点；以及第一输出端子和第二输出端子，其中第一输出端子可以被耦合到第一整流器端子以提供第一电位，以及其中第二输出端子可以被耦合到第二整流器端子以提供不同于第一电位的第二电位，第一电位与第二电位之间的差定义输出电压，其中输出电压可以独立于电路电位而是恒定的。

附图说明

在附图中，相同的附图标记通常指代贯穿不同视图的相同部分。附图不一定是按比例的，而是将重点通常放在说明本发明的原理上。在后面的描述中，将参照下列附图来描述本发明的各种实施例，其中：

图1示出具有开关电容器ADC和浮动开关的电路的标准实施；

图2示出由本地生成的电压供电的具有开关电容器ADC和浮动开关的电路的标准实施的更详细的视图；

图3示出图2中所示的电路的经修改的实施；以及

图4示出根据各种实施例的用于生成本地偏置电压的电路；

图5示出根据各种实施例的用于生成本地偏置电压的电路的示意图。

具体实施方式

后面的详细描述参照附图，所述附图通过说明的方式示出其中可以实践本发明的特定细节和实施例。

在这里使用词“示例性”来指“用作实例、例子或说明”。在这里被描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定应当被解释为相对于其他实施例或设计是优选的或有利的。

在图1中示出具有开关电容器ADC（模数转换器）与浮动开关的电路100的标准实施。电路100包括输入102，输入102可以被耦合到车辆的电池。旁路电阻器104可以被耦合到电路100的输入102。第一浮动开关106的一个受控端子可以被耦合到输入102，第一浮动开关106的第二受控端子可以被耦合到第一电容器110的一侧。第一电容器110的另一侧可以被耦合到ADC114的第一输入。以类似的方式，第二浮动开关108的一个受控端子可以被耦合到旁路电阻器104下游的电路径，第二浮动开关108的第二受控端子可以被耦合到第二电容器112的一侧。第二电容器112的另一侧可以被耦合到ADC114的第二输入。第一电容器110和第二电容器112可以被配置成在第一开关106和第二开关108闭合时（即切换到导通状态中）对旁路电阻器104两端的电压差进行采样。

供电电压V_batt例如可以处于40V的范围内。旁路电阻器104可以具有例如处于从几毫欧姆一直到几欧姆的范围内的电阻值。第一开关106和第二开关108被称作浮动开关，因为它们没有被连接到诸如接地电位之类的固定基准电位。用于第一浮动开关106和第二浮动开关108的基准可以通过将其浮动开关的布置连接到旁路电阻器104的任一侧来定义，正如由表示基准线116的虚线所指示的那样。因此，用于浮动开关的基准是从旁路电阻器104的上游或旁路电阻器104的下游的电位（在图1中描绘了后一情形）导出的或者以其为基础的。然而，该基准电位不是固定的而是浮动的，即它可能在连接在旁路电阻器104的下游（即在图1中连接到在旁路电阻器104下方离开旁路电阻器104的电线）的其他电子部件的影响下而改变其值。

在图2中显示如图1中所示的具有开关电容器ADC的电路100的标准实施的更详细的视图。电路200包括输入202，输入202可以被耦合到电压（电力）电源，比如车辆的电池。输入202被耦合到电路200的第一端子228。可以提供包括第一感测电阻器端子230和第二感测电阻器端子232的感测电阻器204，其中第一感测电阻器端子230可以被耦合到电路200的第一端子228。第一浮动开关220的一个受控端子可以被耦合到第一感测电阻器端子230，第一浮动开关220的第二受控端子可以被耦合到第一电容器224的一侧。第一电容器224的另一侧可以被耦合到ADC或图2中未示出的另一信号处理逻辑的第一输入。以类似的方式，第二浮动开关222的一个受控端子可以被耦合到第二感测电阻器端子232，第二浮动开关222的第二受控端子可以被耦合到第二电容器226的一侧。第二电容器226的另一侧可以被耦合到ADC或图2中未示出的另一其他信号处理逻辑的第二输入。第一浮动开关220的控制端子和第二浮动开关222的控制端子都被耦合到控制电路214的输出，所述控制电路214例如可以被配置为锁存器。控制电路214具有第一电力输入和第二电力输入。第一电力输入被耦合到偏置电阻器206的第一侧，以及第二电力输入被耦合到偏置电阻器206的第二侧。偏置电阻器206的第二侧还被耦合到电流源208，偏置电阻器206的第一侧被耦合到电路200的第一端子228。控制电路210还包括输入212，输入212经由第三电容器216被耦合到时钟发生器（图2中未示出），使得可以向所述控制电路提供时钟信号218。提供到控制电路214的时钟信号可以被用来在导通与不导通状态之间切换第一开关220和/或第二开关222。

图2中所示的电路200示出被用来生成用于控制电路210以及由控制电路210控制的第一浮动开关220和第二浮动开关222的本地电压电源VSS的标准拓扑。在图2中所示的电路200中，利用由电流源208提供的电流对偏置电阻器206进行偏置。换句话说，从电流源208朝向输入202流到电路200的第一端子228并且从而到电压（电力）电源的电流在偏置电阻器206两端产生电压降。该所得到的电压降（即电位差）经由其第一电力输入和其第二电力输入被施加到控制电路210。所述本地生成的供电电压（本地VSS）还可以被提供到其他电子部件（图2中未示出），比如提供到可以被耦合到第一电容器224和第二电容器226的ADC的浮动逻辑器件/部件。如已经所述，该本地电压（电力）电源方案具有的缺点在于，由电流源208提供的电流朝向电路200的第一端子228永久地流过偏置电阻器206并且最终到所述电压（电力）电源，比如连接到电路200的输入202的车辆电池。该电流可能导致沿着把电流源208与电路200的输入202相连的电连接的电压降。因此，把用于来自电流源208的电流的电路径与第一端子202和第一开关220之间的电路径分开，以便最小化该电流对由第一电容器224采样的电压的篡改效应。然而，这会使设计复杂化，因为必须提供额外的引脚或端子（端子228或第一感测电阻器端子230）。

在图3中给出图2中所示的电路200的略经修改的版本。由于两个电路的相似性，具有相同功能的相同部件/器件具有相同的附图标记，并且它们在图3中所示的电路300的情境中将不被再次描述。将仅仅指出差异以及新的或不同的部件。

图3中所示的电路300与已经描述的图2的电路200的不同之处在于，偏置电阻器206与第一感测电阻器端子230之间的电路径被共享，这是因为它被用作来自电流源208的电流的放电路径以及由第一电容器224采样的电压的感测线。可以看到，在电路300中，在图2所示的电路中以第一端子228与第一开关220之间的电线的形式存在的单独的感测线已被去除，并且代之以与第一感测电阻器端子230和偏置电阻器206之间的电路径相组合。换句话说，图2中的第一端子228被去除，并且从电流源208朝向第一感测电阻器端子230流过偏置电阻器206的电流沿着被用来对提供在电路300的输入202处的电压/电流进行采样的电线的一部分流动。从电流源208沿着刚刚描述的电路线流动的电流可能导致偏移电压V_偏移，其量值将取决于该电路径的线路电阻302。例如当感测电阻器204是外部电阻器并且只有一对引脚或端子被用来把感测电阻器204连接到电路300时，偏移电压V_偏移可能变得很大。在这种情况下，来自电流源208的偏置电流必须经由与沿着从第一感测电阻器端子230到第一开关220的感测线传导的采样电流相同的电线而被传导。此外，所述组合的电路径的长度越长，偏移电压V_偏移就可能变得越大。

图3中给出的电路300配备有一个引脚/端子（第一感测电阻器端子230）而不是两个单独的引脚/端子（如图2中所示的端子228和第一感测电阻器端子230）。然而，把偏置电流线的至少一部分与感测线进行组合可能导致由信号处理逻辑利用由第一电容器224和第二电容器226采样的电压进行的测量受到破坏，这是因为正如已经解释的那样，偏置电流可能导致沿着组合的电路径（即也沿着第一感测电阻器端子230与第一电容器224之间的感测路径）的电压降（V_偏移）。

在用来生成用于浮动开关（第一开关220和第二开关222）以及浮动逻辑（例如可以被耦合到第一电容224和第二电容226的ADC（图2和3中未示出））的本地供电电压的标准方案中，正如基于图2中示出的电路200和图3中示出的电路300所解释的那样，可能必须使用PMOSFET（p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管）。由于在电路300的输入202处提供的供电电位VS被选择为用于通过经由偏置电阻器206从电源208传导电流而生成的电压的上基准电位，因此控制电路214无法向第一浮动开关220和第二浮动开关222中的任一个提供高于供电电压VS的电压。在其第一电力输入处并且通过等于供电电压VS减去偏置电阻器206两端电压的一个电压来为控制电路214提供供电电压VS。因此，只能使用可以利用小于被施加到任一个受控端子的电压的控制电压来操作的开关器件—PMOSFET满足该条件。当使用图2的电路200和图3的电路300中的任一个时，在不对电路进行进一步适配的情况下可能无法使用NMOSFET（n沟道MOSFET），因为这些晶体管需要大于施加到任一个漏极/源极端子的电压的栅极电压以供操作。在这些方案中使用NMOSFET可能是令人感兴趣的，因为NMOSFET与相同大小的PMOSFET相比往往具有较小的接通状态电阻。

以根据各种实施例的用于生成本地偏置电压的电路400（在下文中被称作电路400）为基础，在图4中给出用于生成本地供电电压VSS的不同的方案。电路400基于图2中所示的电路200，因此具有相同功能的相同部件/器件具有相同的附图标记，并且它们在图4中所示的电路400的情境中将不被再次描述。将仅仅指出差异以及新的或不同的部件。

图4中所示的电路400与已经描述的图2的电路200的不同之处在于生成浮动本地电压电源VSS的方式。图2中的偏置电阻器206被整流器402取代，所述整流器402在这种情况下是具有二极管桥形式的全波整流器。第一整流器端子412被耦合到电路400的第一输出端子416。在该实施例中，第一输出端子416被耦合到电路400的节点228，该节点228又被耦合到第一感测电阻器端子230和电路400的输入202。第一输出端子416还可以被耦合到控制电路210的第一电力输入。第二整流器端子414被耦合到电路400的第二输出端子418。第二输出端子418还可以被耦合到控制电路214的第二电力输入。可以提供第四电容器420，第四电容器420被耦合在第一输出端子416与第二输出端子418之间。虽然节点228和第一感测电阻器端子230被显示为单独的节点，但是根据各种实施例，电路400中的节点228和第一感测电阻器端子230可以被组合成同一个元件。如图4中所示，第一整流器端子412还可以被直接耦合到电路400的节点228，即不经由电路400的第一输出端子416。在根据各种实施例的电路400中，感测线（即第一感测电阻器端子230（或者等效地是节点228）与第一浮动开关220之间的电路径）的一部分与整流器402和第一感测电阻器端子230（或者等效地是节点228）之间的电路径的组合是不成问题的，这是因为它没有关于图2中所示的电路200和图3中所示的电路300所带来的问题。正如在下面将更详细地解释的那样，没有DC电流从整流器402流向耦合到电路400的输入202的电压（电力）电源，从而不生成可能破坏感测过程的偏移电压。

第一反相器408的输出可以经由第一电荷泵电容器404被耦合到整流器402的第一输入。第一反相器408还包括可以在该处提供电荷泵时钟信号ClkCP的输入。第一反相器408的输出可以被耦合到第二反相器410的输入。第二反相器410的输出可以被耦合到整流器402的第二输入。

在根据各种实施例的电路400中，可以使用交变电压提供电路来生成无DC电流的交变电压。所述交变电压提供电路可以被配置为电荷泵，所述电荷泵包括两个反相器和两个电容器。第一电荷泵电容器404和第二电荷泵电容器406通过第一反相器404和第二反相器406被交替地充电和放电，这分别取决于电荷泵时钟信号ClkCP的状态。根据各种实施例，在第一反相器408的输入处提供的电荷泵时钟信号ClkCP可以相对于在第二反相器410的输入处提供的电荷泵时钟信号是反相的。电荷泵时钟信号ClkCP例如可以是方波信号。第一电荷泵电容器404和第二电荷泵电容器406还可以被配置成通过把所述反相器与整流器402电分离而阻断DC电流分量。从而可以防止电荷泵与整流器402之间的实际电流流动。换句话说，可以没有直流电流从电荷泵朝向根据各种实施例的电路400的输入202流过整流器402，从而没有沿着连接整流器402与根据各种实施例的电路400的输入202的电线生成的偏移电压。整流器402把所述无DC电流的交变电压变换成本地供电电压（本地VSS），其例如可以被提供到控制电路214，所述控制电路214控制第一浮动开关224和第二浮动开关226或者其他电器件/部件的状态。所述电荷泵连同整流器402可以形成浮动架构，从而可以把第一整流器端子412和第二整流器端子414中的任一个选择成负节点，并且可以独立于驱动电路而连接。换句话说，可以自由选择用于由整流器402提供的本地供电电压VSS的基准。如图4中的电路400的实施例中所示，供电电压VS被选择为用于由电荷泵和整流器402提供的本地生成方案的基准。也就是，在图4中所示的电路400的实施例中，第一整流器端子412（并且从而输出端子416）被耦合到电路400的节点228，并且因此存在于节点228处的电位值（其在该实施例中对应于供电电位VS）作为基准电位被施加在由整流器在其第一整流器端子412处提供的电位上。可替换地，可以选择不同的电位基准。举例来说，取代把第一整流器端子412耦合到电路400的节点228，可以把第二整流器端子414连接到第二感测电阻器端子232（于是第一输出端子416不被耦合到电路400的输入202），于是第二感测电阻器端子232可以履行节点228的角色。无论如何，由整流器402生成并且还被施加在第四电容器420两端的输出电压可以是恒定的，这是在它可以独立于在节点228处所存在的实际电位的意义上，该电位在图4中所示的电路400的实施例中可以是供电电位VS。然而一般来说，在节点228处的电位可能由于耦合在节点228上游或下游的电部件/器件的影响而改变，比如耦合在根据各种实施例的电路400的输入202与节点228之间的低压降调节器（图4中未示出）。

由于可以自由选择用于偏置电压提供电路（例如电荷泵）和整流器402的基准电位，因此有可能使用PMOSFET或NMOSFET作为第一浮动开关220和/或第二浮动开关222。如果第二整流器端子414被耦合到第二感测电阻器端子232（而不是所示出的第一整流器端子412被耦合到节点228和/或第一感测电阻器端子230的情况），则由整流器402在其第一整流器端子412处提供的电位大于在第一感测电阻器端子230处提供的电位，后者在测量阶段期间被施加到第一开关220的一个受控端子。因此，在没有任何进一步修改的情况下（如果其中使用了NMOSFET，则在图2的电路200和图3的电路300中将需要修改），控制电路210可以能够向第一浮动开关220和/或第二浮动开关222的控制端子提供电压，该电压大于被施加到第一浮动开关220和/或第二浮动开关222的受控端子的电压。这允许使用需要操作栅极电位大于源极电位的NMOSFET。在如由图4中的根据各种实施例的电路400所描绘的情况中，第一整流器端子412被耦合到节点228（或者等效地耦合到第一感测电阻器端子230），由整流器402在其第一整流器端子412处提供的电位小于在第一感测电阻器端子230处提供的电位，后者在测量阶段期间被施加到第一开关220的一个受控端子。因此，由整流器402在其第一端子412处提供的电位（该电位经由其第一电力输入被供应给控制电路210）可以大大小于被施加到第一浮动开关220的所述受控端子的电位。因此在这种情况下，第一浮动开关220可以由PMOSFET具体实现，PMOSFET不需要其控制端子电位（例如其栅极电位）大于其受控端子电位（例如其源极电位）。由于可以自由选择用于由整流器402输出的输出电压的基准，例如通过把第一整流器端子412或第二整流器端子414连接到节点228（其在根据各种实施例的电路400内的位置可以被自由选择），所以可以把电路400容易地适配于被用作第一浮动开关220和/或第二浮动开关222的晶体管的选择。换句话说，整流器402的输出之一（即第一整流器端子412或第二整流器端子414）可以被耦合到任意电位，通过这样做，所述任意电位将被整流器402的浮动架构用作基准电压。由于第一电荷泵电容器404和第二电荷泵电容器410被配置成提供DC解耦，因此将没有DC偏置电流从交变电压提供电路（例如电荷泵）经由整流器402注入到提供供电电压VS的电压（电力）电源。因此将没有沿着被用于感测的电线生成的偏移电压。因此根据各种实施例的电路400可以被使用在其中（例如对于外部感测电阻器）可能需要无偏移的电压生成的应用中。

如已经所述，电荷泵时钟信号ClkCP可以是方波信号。电荷泵时钟信号ClkCP的幅度可以对应于分别在第一整流器端子412和第二整流器端子414处提供的电位的差。也就是，该电位差可以对应于所生成的本地供电电压VSS，即输出电压。换句话说，输出电压的幅度可以由电荷泵时钟信号ClkCP的幅度来确定，并且因此独立于在节点228处的电位而保持恒定。在节点228处的电位的波动不会影响由偏置电压提供电路生成的输出电压，这是因为在未连接到节点228的整流器端子处提供的电位可以总是具有与连接到节点228的整流器端子的预定偏移。因此，通过选择电荷泵时钟信号ClkCP的幅度，可以调整所生成的本地供电电压VSS的量值。在示出其中输出电压被提供到控制第一开关220和第二开关222的控制电路210的实际实例的图4中的电路400的实施例中，电荷泵时钟信号ClkCP的幅度可以被选择成使得它大于可以通过耦合到第一电容器224和第二电容器226的ADC（图4中未示出）感测到的感测电阻器204两端的电压降。在这意义上，可以连接到第一电容器224和第二电容器226的ADC可以被视为电容性负载。电荷泵时钟信号ClkCP的幅度例如可以是1.5V。因此，可以由整流器402输出1.5V的本地供电电压（即在第一整流器端子412处提供的电位与在第二整流器端子414处提供的电位之间的差），并且从而将其提供到控制电路402。然而，在第一整流器端子412和第二整流器端子414处提供的电位的绝对值（例如与外部稳定基准相比）可能一致地波动，这由在节点228处存在的电位的波动来支配。换句话说，电荷泵时钟信号ClkCP的幅度可以定义在第一整流器端子412与第二整流器端子414处提供的电位之间的恒定电压差，其中可以通过可以与对应的整流器端子耦合的节点228的可能“移动”（即波动）的电位来预置这些电位中的任一个。

如先前所述，由整流器402生成的输出电压可以被施加到第四电容器420两端，该第四电容器420可以用作用于控制电路210的能量储存器。例如每当在控制电路210中提供的反相器被切换时，控制电路210就可以从第四电容器420汲取一些电流。为了使得第四电容器420能够向控制电路210提供稳定的本地供电电压，可以把期间对第四晶体管420充电的时间选择成与晶体管420被放电的时间相同或者长于晶体管420被放电的时间。因此，可以适当地选择两个电荷泵电容器404、406的电容之间的比以及电荷泵时钟信号ClkCP的频率。举例来说，电荷泵时钟信号ClkCP可以被选择成大于在控制电路210的输入212处提供的时钟信号Clk的频率。然而，随着时钟信号Clk的频率增加，可以把电荷泵电容器404、406的容量选择得更小。

根据图4中所示的电路400的各种实施例，可以利用CMOS二极管而不是普通的双极结型二极管来形成整流器402。术语CMOS二极管指的是其中栅极端子被耦合到源极/漏极端子的CMOS晶体管。与双极结型二极管相比，CMOS二极管可以需要更少空间。另外，CMOS二极管可以具有例如可以是大约300mV的较小阈值电压，这与pn结二极管中通常的600mV形成比较。因此，利用CMOS二极管而不是普通的pn结二极管来实施根据各种实施例的电路400中的整流器402可以使得能够对于所生成的本地供电电压VSS覆盖更宽的范围。

根据各种实施例，整流器402可以被配置为仅仅具有两个二极管的半桥。在这种情况下，不必提供第二反相器410和第二电荷泵电容器406。

被配置成提供无DC电流的交变电压的交变电压提供电路（其在根据各种实施例的电路400的实施例中是以电荷泵的形式提供的）仅仅是提供该功能的一种可能的实施。取代包括两个反相器408、410和两个电荷泵电容器404、406的电荷泵，可以使用变压器。所述变压器的初级侧可以由电源驱动，并且所述变压器的次级侧（例如布置在变压器的次级侧的电感器的第一端子和第二端子）可以分别被耦合到整流器402的第一输入和第二输入。由于变压器的初级侧电感器与次级侧电感器之间的电分离，所述变压器在生成无DC电流的交变电压方面可以被视为是等效的。一般来说，提供无DC分量的第一脉冲信号和无DC电流分量的第二脉冲信号的任何电路可以被用作交变电压提供电路，其中第二脉冲信号相对于第一脉冲信号是反相的（或者反之亦然）。

在图5中示出根据各种实施例的电路的示意性布局。电路500可以被用来生成浮动偏置电压。根据各种实施例的电路500可以包括节点502，在节点502处可以提供电路电位。所述电路电位可以从电源（例如车辆的电池）导出，所述电源可以被耦合到根据各种实施例的电路500。节点502可以位于根据各种实施例的电路500中的任何位置，例如它可以位于耦合电路500内的两个电子部件/器件的电路径处。根据各种实施例的电路500还可以包括：交变电压提供电路510，其被配置成提供无DC电流的交变电压；以及耦合到交变电压提供电路510的整流器504，所述整流器504包括第一整流器端子506和第二整流器端子508，其中第一整流器端子506或第二整流器端子508可以被耦合到节点502。在图5所示的电路500的实施例中，第一整流器端子506被耦合到节点502，第二整流器端子508与节点502之间的虚线表示可替换的配置（在该情况下，第一整流器端子506未被耦合到节点502）。根据各种实施例的电路500还可以包括第一输出端子512和第二输出端子514，其中第一输出端子512可以被耦合到第一整流器端子506以提供第一电位，以及其中第二输出端子514可以被耦合到第二整流器端子508以提供不同于第一电位的第二电位。第一电位与第二电位之间的差可以定义输出电压，其中所述输出电压可以独立于电路电位而是恒定的。所述输出电压的幅度可以由被提供到整流器504的由交变电压提供电路510生成的信号来定义。所述输出电压可以对应于由电路500生成的本地供电电压，其可以被提供到与根据各种实施例的电路500的第一输出端子512和第二输出端子514耦合的诸如信号处理逻辑（比如ADC）之类的电子器件/部件。

根据各种实施例，提供一种电路，所述电路可以包括：节点，在所述节点处可以提供电路电位；交变电压提供电路，其被配置成提供无DC电流的交变电压；耦合到交变电压提供电路的整流器，所述整流器包括第一整流器端子和第二整流器端子，其中第一整流器端子或第二整流器端子可以被耦合到所述节点；以及第一输出端子和第二输出端子，其中第一输出端子可以被耦合到第一整流器端子以提供第一电位，以及其中第二输出端子可以被耦合到第二整流器端子以提供不同于第一电位的第二电位，第一电位与第二电位之间的差定义输出电压，其中所述输出电压可以独立于电路电位而是恒定的。

根据所述电路的另外的实施例，交变电压电路可以包括第一信号发生器，第一信号发生器可以被配置成提供第一脉冲信号。

根据所述电路的另外的实施例，第一信号发生器可以被配置成生成矩形脉冲信号。

根据所述电路的另外的实施例，交变电压电路还可以包括第一电容器，第一电容器被耦合在第一信号发生器的输出与整流器的第一输入之间。

根据所述电路的另外的实施例，第一信号发生器可以被配置为向第一电容器提供电荷的电荷泵。

根据所述电路的另外的实施例，交变电压电路可以包括第二信号发生器，第二信号发生器被配置成生成第二脉冲信号。

根据所述电路的另外的实施例，第二信号发生器可以被配置成生成矩形脉冲信号。

根据所述电路的另外的实施例，交变电压电路还可以包括第二电容器，第二电容器被耦合在第二信号发生器的输出与整流器的第二输入之间。

根据所述电路的另外的实施例，第二信号发生器可以被配置为向第二电容器提供电荷的电荷泵。

根据所述电路的另外的实施例，交变电压电路还可以包括：第一信号发生器，其可以被配置成生成第一脉冲信号；以及第二信号发生器，其可以被配置成生成第二脉冲信号，其中第二脉冲信号可以对应于反相的第一脉冲信号。

根据所述电路的另外的实施例，输出电压的幅度可以对应于第一脉冲信号和/或第二脉冲信号的幅度。

根据所述电路的另外的实施例，整流器可以包括处于桥整流器布置的四个二极管。

根据所述电路的另外的实施例，所述二极管中的至少一个可以包括场效应晶体管，其中所述场效应晶体管的源极/漏极端子之一被电耦合到其栅极端子。

根据所述电路的另外的实施例，整流器可以包括处于半桥整流器布置的两个二极管。

根据所述电路的另外的实施例，交变电压提供电路可以包括变压器。

根据另外的实施例，所述电路还可以包括：包括第一电阻器端子和第二电阻器端子的电阻器；以及被配置成提供电源电位的电源输入，其中电源输入被耦合到第一电阻器端子。

根据另外的实施例，所述电路还可以包括：第一开关；以及第三电容器，其中第一开关可以被耦合在第三电容器与第一电阻器端子之间。

根据另外的实施例，所述节点可以对应于（或者等效地可以被耦合到）第一电阻器端子，并且第一整流器端子可以与其耦合；其中第一开关可以被配置为PMOS晶体管。

根据所述电路的另外的实施例，所述节点可以对应于（或者等效地可以被耦合到）第二电阻器端子，并且第二整流器端子可以与其耦合；其中第一开关可以被配置为NMOS晶体管。

根据另外的实施例，所述电路还可以包括第二开关和第四电容器，其中第二开关可以被耦合在第四电容器与第二电阻器端子之间。

根据所述电路的另外的实施例，所述节点可以对应于（或者等效地可以被耦合到）第一电阻器端子，并且第一整流器端子可以与其耦合，其中第二开关被配置为PMOS晶体管。

根据所述电路的另外的实施例，所述节点可以对应于（或者等效地可以被耦合到）第二电阻器端子，并且第二整流器端子可以与其耦合，其中第二开关可以被配置为NMOS晶体管。

根据另外的实施例，所述电路还可以包括：第一开关；第三电容器，其中第一开关可以被耦合在第三电容器与第一电阻器端子之间；第二开关；第四电容器，其中第二开关可以被耦合在第四电容器与第二电阻器端子之间，其中第一开关、第三电容器、第二开关和第四电容器可以形成开关电容器电路。

根据另外的实施例，所述电路还可以包括耦合到第三电容器和第四电容器的ADC，其中所述开关电容器电路可以被配置成对电阻器两端的信号进行采样并且把所采样的信号提供到ADC。

根据所述电路的另外的实施例，所述电阻器可以被配置成使得输出电压可以小于第一脉冲信号的幅度。

根据另外的实施例，所述电路还可以包括耦合在第一输出端子与第二输出端子之间的第五电容器。

根据所述电路的另外的实施例，第一信号发生器可以被配置为反相器。

根据所述电路的另外的实施例，第二信号发生器可以被配置为反相器。

根据各种另外的实施例，提供一种电路，所述电路包括：节点，在所述节点处可以提供电路电位；电压发生器，其被配置成提供可以无DC电流分量的交变电压；耦合到电压发生器的整流器，所述整流器包括第一端子和第二端子，其中第一端子或第二端子可以被耦合到所述节点；以及第一电路输出和第二电路输出，其中第一电路输出可以被耦合到第一端子以提供第一电位，以及其中第二电路输出可以被耦合到第二端子以提供不同于第一电位的第二电位，第一电位与第二电位之间的差定义输出电压，其中所述输出电压可以独立于电路电位而是恒定的。

虽然已经特别参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不背离如由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中在形式和细节上做出各种改变。本发明的范围因此由所附权利要求书指示，并且因此意图包括处于权利要求书的含义和等同范围内的所有改变。

Claims

1.一种电路，包括：

节点，在所述节点处提供电路电位；

交变电压提供电路，其被配置成提供无DC电流的交变电压；

耦合到所述交变电压提供电路的整流器，所述整流器包括第一整流器端子和第二整流器端子，其中第一整流器端子或第二整流器端子被耦合到所述节点；

第一输出端子和第二输出端子，其中第一输出端子被耦合到第一整流器端子以提供第一电位，以及其中第二输出端子被耦合到第二整流器端子以提供不同于第一电位的第二电位，第一电位与第二电位之间的差定义输出电压；

包括第一电阻器端子和第二电阻器端子的电阻器，并且所述节点对应于第一电阻器端子；以及

第一开关，其被耦合在第一电容器与所述第一电阻器端子之间，

其中所述输出电压独立于所述电路电位而是恒定的。

2.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述交变电压提供电路包括第一信号发生器，第一信号发生器被配置成提供第一脉冲信号。

3.根据权利要求2所述的电路，

其中，第一信号发生器被配置成生成矩形脉冲信号。

4.根据权利要求2所述的电路，

其中，所述交变电压提供电路还包括第二电容器，第二电容器被耦合在第一信号发生器的输出与所述整流器的第一输入之间。

5.根据权利要求4所述的电路，

其中，第一信号发生器被配置为向第二电容器提供电荷的电荷泵。

6.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述交变电压提供电路包括第二信号发生器，第二信号发生器被配置成生成第二脉冲信号。

7.根据权利要求6所述的电路，

其中，第二信号发生器被配置成生成矩形脉冲信号。

8.根据权利要求6所述的电路，

其中，所述交变电压提供电路还包括第三电容器，第三电容器被耦合在第二信号发生器的输出与所述整流器的第二输入之间。

9.根据权利要求8所述的电路，

其中，第二信号发生器被配置为向第三电容器提供电荷的电荷泵。

10.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述交变电压提供电路还包括：

第一信号发生器，其被配置成生成第一脉冲信号；

第二信号发生器，其被配置成生成第二脉冲信号；

其中第二脉冲信号对应于反相的第一脉冲信号。

11.根据权利要求10所述的电路，

其中，所述输出电压的幅度对应于第一脉冲信号和/或第二脉冲信号的幅度。

12.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述整流器包括处于桥整流器布置的四个二极管。

13.根据权利要求12所述的电路，

其中，所述二极管中的至少一个包括场效应晶体管，其中所述场效应晶体管的源极/漏极端子之一被电耦合到其栅极端子。

14.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述整流器包括处于半桥整流器布置的两个二极管。

15.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述交变电压提供电路包括变压器。

16.根据权利要求1所述的电路，还包括：

被配置成提供电源电位的电源输入，其中所述电源输入被耦合到第一电阻器端子。

17.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述节点对应于第一电阻器端子并且第一整流器端子与其耦合；以及

其中第一开关被配置为PMOS晶体管。

18.根据权利要求1所述的电路，

其中，所述节点对应于第二电阻器端子并且第二整流器端子与其耦合；以及

其中第一开关被配置为NMOS晶体管。

19.根据权利要求16所述的电路，还包括：

第二开关；以及

第四电容器，其中第二开关被耦合在第四电容器与第二电阻器端子之间。

20.根据权利要求19所述的电路，

其中第二开关被配置为PMOS晶体管。

21.根据权利要求19所述的电路，

其中第二开关被配置为NMOS晶体管。

22.根据权利要求16所述的电路，还包括：

第二开关；

第四电容器，其中第二开关被耦合在第四电容器与第二电阻器端子之间；

其中第一开关、第一电容器、第二开关和第四电容器形成开关电容器电路。

23.根据权利要求22所述的电路，还包括：

耦合到第一电容器和第四电容器的ADC，

其中所述开关电容器电路被配置成对所述电阻器两端的信号进行采样并且把所采样的信号提供到所述ADC。

24.一种电路，包括：

节点，在所述节点处提供电路电位；

电压发生器，其被配置成提供无DC电流分量的交变电压；

耦合到所述电压发生器的整流器，所述整流器包括第一端子和第二端子，其中第一端子或第二端子被耦合到所述节点；

第一电路输出和第二电路输出，其中第一电路输出被耦合到第一端子以提供第一电位，以及其中第二电路输出被耦合到第二端子以提供不同于第一电位的第二电位，第一电位与第二电位之间的差定义输出电压；

具有耦合到所述节点的端子的电阻器；以及

耦合在电容器和所述电阻器的所述端子之间的开关，

其中所述输出电压独立于所述电路电位而是恒定的。