CN103796134B - 用于电容信号源放大器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电容信号源放大器的系统和方法。根据一个实施例，一种用于放大由电容信号源所提供的信号的系统包括第一电压跟随器设备、第二电压跟随器设备、以及第一电容器。该第一电压跟随器设备包括输入端子，其被配置为耦合到该电容信号源的第一端子，以及该第二电压跟随器设备包括耦合到该第一电压跟随器设备的第一输出端子的输入端子，和耦合到该第一电压跟随器设备的第二输出端子的输出端子。此外，第一电容器具有耦合到该第一电压跟随器设备的第一输出端子的第一端，和被配置为耦合到该电容信号源的第二端子的第二端。

Description

用于电容信号源放大器的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及半导体电路及方法，且更特别地涉及一种用于电容信号源的放大器。

背景技术

音频扩音器常用于各种消费者应用中，诸如蜂窝电话、数字音频录音机、个人计算机和电话会议系统。特别地，更低成本驻极体电容扩音器（ECM）被用于大量生产的成本敏感应用中。ECM扩音器通常包括驻极体材料的薄膜，其被安装在具有声音端口和电输出端子的小型封装中。该驻极体材料粘附于膜片或自身构成膜片。大部分ECM扩音器还包括前置放大器，其可对接到目标应用（诸如蜂窝电话）内的音频前端放大器。前端放大器的输出可被耦合到另外的模拟电路或耦合到用于数字处理的A/D转换器。由于ECM扩音器由分立零件制成，因此制造过程涉及复杂制造过程内的多个步骤。因此，产生高水平的音质的高产量、低成本的ECM扩音器是难以实现的。

在微机电系统（MEMS）扩音器中，压敏膜片被直接蚀刻到集成电路上。同样地，扩音器被包含在单个集成电路上而不是由各个分立零件所制造。MEMS扩音器的单片性质产生了高产量、低成本的扩音器。

然而，MEMS扩音器或传感器与电气系统的对接引起多种困难，这是因为扩音器的非常高的输出阻抗。例如，由前置放大器进行的加载可能潜在地衰减扩音器的输出信号，且MEMS扩音器的高阻性质使其倾向于由于较差的电源抑制比（PSRR）而引起EMI干扰和电源干扰。

发明内容

根据一个实施例，一种用于放大由电容信号源所提供的信号的系统包括第一电压跟随器设备、第二电压跟随器设备、以及第一电容器。所述第一电压跟随器设备包括输入端子，其被配置为耦合到所述电容信号源的第一端子，以及所述第二电压跟随器设备包括耦合到所述第一电压跟随器设备的第一输出端子的输入端子，和耦合到所述第一电压跟随器设备的第二输出端子的输出端子。此外，第一电容器具有耦合到所述第一电压跟随器设备的第一输出端子的第一端，和被配置为耦合到所述电容信号源的第二端子的第二端。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现对结合附图进行的以下描述做出参考，其中：

图1a-c图示出了根据现有技术的电容信号源放大器；

图2a-b图示出了根据本发明实施例的电容信号源放大器；以及

图3图示出了根据本发明实施例的系统。

具体实施方式

下面将详细讨论当前优选的实施例的制造与使用。然而，应当理解的是，本发明提供了多种可应用的创造性概念，其可被体现在各种各样的具体情境中。所讨论的具体实施例仅仅说明了制造和使用本发明的具体方式，而并不限制本发明的范围。

本发明将相对于具体情境中的实施例而被描述，即用于电容信号源的放大器，诸如MEMS或驻极体电容扩音器（ECM）。然而，本发明还可被应用于其他类型的电路和系统，诸如音频系统、通信系统、传感器系统和其他系统，其与高阻抗信号源对接。

在一个实施例中，用于MEMS扩音器的放大器具有第一级，其包括电容耦合的增益提高源跟随器级。该第一级提供了与MEMS设备对接的高阻抗和在该源跟随器级的输出处的降低的输出阻抗。通过使用非常高的阻抗偏置网络，可实现具有从几mHz跨越到几十KHz以及更高的带宽的放大器，由此使实施例适于低频传感器和音频应用。

此外，由于源跟随器级的寄生栅极-漏极电容的电容负载引起的衰减可通过将源跟随器的输出信号缓冲至源跟随器的漏极来减少。通过将同相输出信号中的缓冲信号施加到增益提高源跟随器级的漏极，可减少增益提高源跟随器级的寄生栅极-漏极电容。通过减少该栅极-漏极电容，该源跟随器晶体管的尺寸可以被增加，以便在没有由源跟随器晶体管的栅极-漏极电容来略微衰减MEMS扩音器的输出的情况下允许更好的闪烁噪声性能。

应当理解的是，尽管所描述的实施例中的一些被指向MEMS扩音器系统，但本发明的实施例还可被指向MEMS传感器、电容传感器、和其他电容和高阻抗信号源。

图1a图示出了根据现有技术的电容传感放大器100，其与电容源104对接。电容传感放大器100包括互导放大器102，其具有分别经由电容CA耦合到接地和电容信号源104的正输入端口和负输入端口。电容CB在放大器102的输出端口和负输入端口之间与电阻器RB并联耦合，并且电容CL表示放大器102的电容负载。电容源104可以是MEMS扩音器、ECM扩音器或其他类型的电容信号源，其由与电容Cmic串联耦合的电压源Vsig所表示，该电容Cmic典型地具有大约1pF和大约10pF之间的电容。放大器100的带内闭环增益大约为Am=CA/CB。放大器100的传递特性具有大约1/（2*pi*CB*RB）处的下转角频率和大约Gm/（2*pi*CL*Am）处的上转角频率。电容CA的值通常远小于传感器电容Cmic以最小化信号衰减。

放大器100的噪声由低频下的电阻器RA和RB的噪声以及由互导放大器102的噪声来支配，其包括较低频率下普遍的闪烁噪声和较高频率下普遍的热噪声。在较高频率下，放大器100的输出热噪声大约为Vnia*(CA+CB)/CB，其中Vnia为互导放大器102的输入相关噪声。可以看出的是，较大值的CB产生更好的噪声性能。然而，CB的值实际上是有限的，因为CA需要相对于CB是足够大的，以实现高电压增益，但是不能太大，以便避免由于Cmic和CA之间的电容分隔而衰减输入信号101。

图1b图示出了放大系统200，其中电容信号源202与放大器集成电路220对接。该系统在编号为13/183,193、2011年7月14日提交的、标题为“用于电容信号源放大器的系统和方法”的共同未决的美国专利申请中被公开，该申请通过引用将其全文并入本文中。如所示的，放大系统200使用了增益提高源跟随器级204，以在电容信号源202和单端至差分转换器206之间充当缓冲器。相比于放大器100，增益提高源跟随器级204具有高输入阻抗和低输出阻抗，其降低了由电容信号源202所经历的负载，生成更高的信号水平来驱动单端至差分转换器206的输入电容，且经受更少的前端信号衰减。同样地，可实现更好的噪声性能。当级204的增益被配置为具有大于1的电压增益时，噪声性能被进一步增强。

电容信号源202还将被称为“MEMS 扩音器”，其被示为具有MEMS 扩音器的电学模型，该电学模型包括模拟的电压发生器Vsig、串联扩音器电容Cmic、和寄生电容Cp。MEMS扩音器202的一个端子被耦合到源跟随器晶体管M1的栅极，且另一端子被耦合到电容器C1和C2。源跟随器晶体管M1与电容器C1和C2的组合形成了增益提高源跟随器电路。由于晶体管M1的栅极和晶体管M1的源极之间存在最小的相位偏移，因此晶体管M1对电压Vsig具有增益提高效果。级204相对于Vsig的增益大约为G1＝1+C1/C2，其忽略了Cmic、寄生电容Cp、M1的互导和其他寄生元件的影响。

然而，当考虑其他寄生元件的效果，尤其是晶体管M1的栅极-漏极电容CGD的效果时，放大系统200的电压增益相对于理想的信号增益G1而被减少。这里，电容CGD充当Cmic和M1的栅极之间的电容分压器。由CGD引起的这种衰减受到M1的宽度影响，其中更大的宽度引起更高水平的衰减。在一些情况下，这种衰减可通过针对M1使用较小和较窄的设备来管理。然而，这种较小的设备可产生高水平的闪烁噪声，其可能不利地影响音频系统中的系统性能。由于闪烁噪声的水平与晶体管M1的栅极面积成反比，所以这种噪声水平可通过针对M1使用较大和较宽尺寸的设备来降低，其是以较高的前端衰减为代价的。同样地，确定M1的尺寸涉及在噪声（闪烁和热）与信号衰减之间的权衡。

图1c图示出了系统200的更加详细的电路实施方式，其除了级204的更加详细的示图外，进一步包括MEMS扩音器偏置发生器242、栅极偏置发生器244、和冲击恢复电路246。

MEMS扩音器偏置发生器242被用于向MEMS扩音器202提供偏置电压，且被示为由与电阻RB串联的电压源VB所模拟，该电阻RB具有在GΩ区域中的电阻。电阻RB和电容器C2形成低通滤波器，其过滤来自电压源VB的噪声。电压源VB可使用如编号为13/183,193的美国专利申请中所描述的电荷泵来实施。

在增益提高源跟随器级204中，使用反馈电路来偏置源跟随器晶体管M1。PMOS设备M2的栅极被耦合到高阻抗节点，该高阻抗节点被耦合到PMOS设备M3和NMOS共源共栅设备M5的漏极。PMOS设备M2还可被用于提供源电流至M1。M2的栅极被调整为使得流过源跟随器晶体管M1和NMOS共源共栅设备M5的电流的总和是电流源IS1的电流。例如，如果在加上M5的电流时，流过M1的电流还不足以形成IS1，那么将M2的栅极拉低，直到M1和M5的电流的总和再一次成为IS1为止。PMOS设备M3和M4将电流IS2镜像至NMOS设备M5，且电压源VCAS为M5和M6的栅极提供共源共栅的偏置电压。M1的漏极被保持在低阻抗下，其可大约为由偏置发生器的环增益所分隔的NMOS M5的源阻抗。因此，M1的漏极被有效地耦合到参考电压。由于这点，寄生栅极-漏极电容CGD被施加到源跟随器晶体管M1的栅极。

如图1c中所示，源跟随器晶体管M1的输出VF被耦合到第二级放大器206，以及经由引脚262被耦合到MEMS扩音器202的保护引脚，以便减少对扩音器寄生电容CP2的影响。由于晶体管M1的栅极处的电压与晶体管M1的源极处的电压同相，因此减少了电容CP2的电效应。

扩音器栅极偏置发生器244对M1的栅极提供偏置电压。这里，电压源VG的输出由晶体管M7所过滤，使用电流源IBG和电阻R1在该晶体管M7的线性区域中对其进行偏置，以提供栅极-源极电压，其产生大约50GΩ至大约250GΩ的范围内的输出电阻。

在系统200的操作期间，机械冲击可在MEMS扩音器202的输出处产生瞬时电压。这些瞬时电压可包括负瞬时电压，其例如范围在大约-1V到大约-4V之间，或者正瞬时电压，其例如范围大约1V到大约4V之间。这些范围外的瞬时电压可以取决于特定系统及其操作于其中的环境而是可能的。冲击恢复电路246和偏置发生器244均可防止M1的栅极经受在存在对MEMS扩音器202的机械冲击的情况下的高瞬时电压。在负电压偏移期间，冲击恢复电路246的二极管D1 将M1的栅极箝位至大约一个二极管压降或大约比接地低0.3V。在正电压偏移期间，偏置发生器244中的晶体管M7的寄生体效应二极管与晶体管M7一同限制正冲击事件。

图2a图示出了根据本发明实施例的放大系统300。这里，通过使用附加的缓冲晶体管MF来减少CGD的寄生电容的影响，该缓冲晶体管MF将晶体管M1的源极处的信号缓冲至晶体管M1的漏极，由此使晶体管M1的漏极电压与晶体管M1的栅极电压同相地移动。由于晶体管M1的漏极与晶体管M1的栅极同相地移动，因此寄生栅极-漏极电容CGD的影响被显著地减少和/或消除。通过减少和/或消除晶体管CGD的影响，在CGD没有引起系统的信噪比降低的情况下，较大的晶体管尺寸可被用来实施晶体管M1。例如，在一些实施例中，可使用介于大约300fF和大约1pF之间的CGD的值，而不显著降低系统性能。替换地，可在该范围之外使用CGD的值。可使用PMOS晶体管来实施晶体管M1并且可使用NMOS晶体管来实施晶体管MF。在替换的实施例中，可使用PMOS晶体管来实施晶体管M1并且可使用NMOS晶体管来实施晶体管MF。替换地，也可使用其他晶体管类型。例如，在一个示例中，可使用BJT发射极跟随器来实施晶体管MF。

图2b图示出了实施例系统300的电路实施方式的更加详细的视图，该系统300包括集成电路302，其被配置为经由引脚210、212和262耦合到MEMS扩音器202。集成电路302包括增益提高源跟随器级304，后面是单端至差分放大器206。在替换的实施例中，可使用其他放大器架构（如果有的话）来取代单端至差分放大器206，例如仪表放大器。在其他实施例中，可省略第二级206。在一些实施例中，MEMS扩音器202还可被包括在集成电路302中。差分输出VOUTP和VOUTN可被耦合到输出引脚（未示出）或被耦合到模数转换器（未示出）的输入，以用于进一步音频处理或提供数字输出。

在一个实施例中，C1在大约0.1pF至大约10pF之间，而C2在大约1pF至大约11pF之间，因此，级304的增益可介于大约1和大约11之间。例如，在MEMS扩音器为具有介于大约1pF至大约2pF的电容Cmic的电容传感器的情况下，可使用这样的值。替换地，也可实现其他元件值和增益范围，并且其他传感器电容可在上述范围之外被使用。

增益提高级304使PMOS源跟随器晶体管M1的栅极耦合到引脚210。NMOS源跟随器晶体管MF的栅极被耦合到PMOS晶体管M1的源极，且NMOS源跟随器晶体管MF的源极被耦合到PMOS晶体管M1的漏极。同样地，源跟随器晶体管M1的漏极电压与源跟随器晶体管M1的栅极和源极同相。PMOS晶体管M1和NMOS晶体管MF在反馈环中被偏置，该反馈环调整流过PMOS晶体管MB的电流，使得流过PMOS源跟随器晶体管M1和NMOS晶体管MF的电流的总和大约等于源自电流源IB5的电流。电流源IB6向NMOS晶体管MF提供漏极电流，且电流源IB7确保启动时有一些可用的电流。通过使用所图示的反馈偏置配置，源跟随器晶体管MF的源极处经历的阻抗可被保持非常低。然而，在本发明的替换实施例中，可使用其他偏置方案。例如，源跟随器晶体管MF和/或源跟随器M1可以按照开环方式被偏置。在其他实施例中，也可使用现有技术中已知的其他偏置网络。M1可在子阈值区域中被偏置，以便进一步减少热和闪烁噪声。

集成电路302还包括栅极偏置发生器344，其对源跟随器晶体管M1的栅极提供偏置电压，以及电路系统，其防止了发生在启动时或在MEMS扩音器202的输出处的瞬时现象时的第二稳定操作点，该瞬时现象例如由热冲击所引起。在一些实施例中，NMOS晶体管M20可被耦合到源跟随器晶体管M1的漏极，以便在源跟随器晶体管M1的漏极电势过低的情况下拉升漏极电压。这样的状况可能发生在启动时。当源跟随器晶体管M1的漏极处的电压小于电压VB以下的阈值时，晶体管M20导通并开始提升晶体管M1的漏极电势。在此时间期间，PMOS栅极偏置晶体管M7的栅极电压也由于流过R2的电流而被拉低，由此降低M7的源极-漏极电阻。该降低的源极-漏极电阻允许源跟随器晶体管M1的栅极以一定速率被拉至栅极偏置电压VG，该速率快于当利用是R1与源自电流源IBGV的电流的乘积的电压来偏置栅极-源极电压时在静态条件下将实现的速率。在一个实施例中，R1的值介于大约1kΩ和大约10kΩ之间，且R2的值介于大约700kΩ和大约2MΩ之间。替换地，可使用这些范围之外的元件值。在静态操作条件下，晶体管M7提供大于1GΩ的电阻。替换地，可使用这些范围之外的元件值。

冲击恢复电路246和模块344进一步防止M1的栅极经受在存在对MEMS扩音器202的机械冲击的情况下的高瞬时电压。在负电压偏移期间，二极管D1 将M1的栅极箝位至大约一个二极管压降或比接地低大约0.3V。在正电压偏移期间，块344中的晶体管M7的寄生体效应二极管与晶体管M7一同限制正冲击事件。MEMS扩音器偏置发生器242被用于向MEMS扩音器202提供偏置电压，且由与电阻RB串联的电压源VB模拟示出，该电阻RB具有在GΩ区域中的电阻。电阻RB和电容C2形成低通滤波器，其过滤掉来自电压源VB的噪声。电压源VB可使用如编号为13/183,193的美国专利申请中所描述的电荷泵来实施。

图3图示出了使用本发明实施例的系统400。电容传感器402被耦合到具有第一级406和第二级408的集成电路404。第一级406可根据本文所描述的本发明的实施例来实施，以及第二级可例如使用编号为13/183,193的美国专利申请中所描述的电路和方法来实施。在一个实施例中，第二级408的差分输出被耦合到A/D转换器410。在一些实施例中，A/D转换器被实施为音频Σ-Δ（sigma-delta）转换器。在其他实施例中，A/D转换器可例如是适用于传感应用的低频A/D。在实施例中，A/D转换器的输出被耦合到处理器412来执行有用的功能。由系统400可实现的可能应用的示例包括但不限于电话系统、数字录音机和远程感测系统。

在一些实施例中，例如，电容传感器402可以是MEMS扩音器或其他电容传感器，诸如电容压力传感器、ECM或另一种类型的浮置电容信号源。在替换实施例中，电容传感器402可被包括在集成电路404上。此外，A/D转换器410和/或处理器412可与集成电路404分离定位。在一些实施例中，集成电路404的功能可使用单个集成电路或使用多个集成电路来实施。

根据一个实施例，一种用于放大由电容信号源提供的信号的系统包括第一电压跟随器设备、第二电压跟随器设备、以及第一电容器。所述第一电压跟随器设备包括输入端子，其被配置为耦合到所述电容信号源的第一端子，以及所述第二电压跟随器设备包括耦合到所述第一电压跟随器设备的第一输出端子的输入端子，以及耦合到所述第一电压跟随器设备的第二输出端子的输出端子。此外，第一电容器具有耦合到所述第一电压跟随器设备的第一输出端子的第一端，和配置为耦合到所述电容信号源的第二端子的第二端。所述第一电压跟随器设备可使用MOS源跟随器来实施，该MOS源跟随器可以在子阈值区域中被偏置。一些实施例系统进一步具有耦合到所述第一电压跟随器的第一输出的放大级。

该系统进一步包括第二电容器，其具有耦合到参考节点的第一端和被配置为耦合到电容信号源的第二端子的第二端。在一些实施例中，该系统包括电容信号源，其可以是例如MEMS扩音器、传感器、或另一类型的电容信号源。

在一个实施例中，使用MOS设备来实施第一电压跟随器设备，该第一电压跟随器设备的输入端子是MOS设备的栅极端子，该第一电压跟随器设备的第一输出端子为MOS设备的源极端子，以及该第一电压跟随器设备的第二输出端子为MOS设备的漏极端子。

根据另一个实施例，一种用于放大由高阻抗信号源所提供的信号的放大器包括源跟随器晶体管、第一电容器和电压跟随器设备，该源跟随器晶体管具有被配置为耦合到该高阻抗信号源的第一端子的栅极，该第一电容器具有耦合到该源跟随器晶体管的源极端子的第一端子和被配置为耦合到该高阻抗信号源的第二端子的第二端子，以及该电压跟随器设备具有耦合到该源跟随器晶体管的第一输出端子的输入端子和耦合到该源跟随器晶体管的漏极端子的输出端子。该源跟随器晶体管可在子阈值区域中被偏置。

该放大器可进一步包括第二电容器，其具有耦合到参考电压节点的第一端子和被配置为耦合到该高阻抗信号源的第二端子的第二端子。在一些实施例中，从该高阻抗信号源的第一和第二端子到该源跟随器晶体管的源极的电压增益取决于第一电容器的电容与第二电容器的电容值的比值。从该高阻抗信号源的第一和第二端子到该源跟随器晶体管的源极的电压增益可大于1。

在一个实施例中，放大器还包括耦合于该源跟随器晶体管的栅极和栅极参考电压节点之间的第一偏置晶体管。此外，第二偏置晶体管可被耦合于该源跟随器晶体管的漏极和该第一偏置晶体管的栅极之间。该放大器可进一步包括第一电阻器和第二电阻器，该第一电阻器具有耦合到该第一偏置晶体管的栅极的第一端子和耦合到第一电流源的第二端子，以及该第二电阻器被耦合于该第一电阻器的第二端子和该栅极参考电压节点之间。

在一个实施例中，该源跟随器晶体管包括PMOS设备，以及该电压跟随器设备包括NMOS源跟随器晶体管。该源跟随器晶体管、电压跟随器设备和第一电容器可被置于集成电路上。该高阻抗信号源可以是电容信号源，其可被实施为MEMS扩音器。

根据另一个实施例，一种放大由电容信号源所提供的信号的方法包括：在第一电压跟随器设备的栅极端子处接收来自电容信号源的第一端子的第一信号，在耦合到该第一电压跟随器设备的源极节点的第一电容器处接收来自电容信号源的第二端子的第二信号，放大该第一和第二信号，在第二电压跟随器设备的控制端子处接收来自该第一电压跟随器设备的源极节点的第三信号，以及在该第二电压跟随器设备的输出节点处将第四信号施加到该第一电压跟随器设备的漏极节点。放大第一和第二信号包括基于耦合于该电容信号源的第二端子和参考节点之间的第一电容器和第二电容器的比值来施加电压增益。

施加该第四信号可减小该第一电压跟随器设备的寄生栅极-漏极电容。在一些实施例中，该方法进一步包括对该第三信号执行模数转换。

实施例的优点包括良好的噪声性能，以及更少的可归因于输入源跟随器晶体管的栅极-漏极电容的衰减。进一步的优点包括这样的能力，即在音频系统中使用大的源跟随器晶体管，而由于电容信号衰减而降低放大器的增益和噪声系数，该电容信号衰减是由输入源跟随器晶体管的寄生源极-漏极电容所引起的。

实施例的另外有利方面包括承受输入瞬时现象的能力，该输入瞬时现象例如是由MEMS扩音器的机械冲击所引起。

实施例的另外优点包括非常低的第一级输出阻抗。同样地，对于单端应用来说，实施例源跟随器电路作为具有低输出阻抗的良好电压源而起作用。在实施例中可实现高PSRR，其中第二级执行单端至差分转换。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但该描述并不意在以限制意义被理解。说明性实施例以及本发明的其他实施例的各种修改及组合在参考该描述时将对于本领域技术人员是显而易见的。因此，所意在的是，所附权利要求涵盖任意此类修改或实施例。

Claims (23)

1.一种用于放大由电容信号源提供的信号的系统，所述系统包括：

第一电压跟随器设备，其包括被配置为耦合到所述电容信号源的第一端子的输入端子；

第一电容器，其包括耦合到所述第一电压跟随器设备的第一输出端子的第一端，和被配置为耦合到所述电容信号源的第二端子的第二端；以及

第二电压跟随器设备，其包括耦合到所述第一电压跟随器设备的第一输出端子的输入端子，和耦合到所述第一电压跟随器设备的第二输出端子的输出端子。

2.如权利要求1的系统，进一步包括第二电容器，其包括耦合到参考节点的第一端和被配置为耦合到所述电容信号源的第二端子的第二端。

3.如权利要求1的系统，其中所述第一电压跟随器设备包括MOS源跟随器。

4.如权利要求3的系统，其中所述MOS源跟随器在子阈值区域中被偏置。

5.如权利要求1的系统，进一步包括电容信号源。

6.如权利要求5的系统，其中所述电容信号源包括MEMS扩音器。

7.如权利要求1的系统，进一步包括耦合到所述第一电压跟随器的第一输出的放大级。

8.如权利要求1的系统，其中：

所述第一电压跟随器设备包括MOS设备；

所述第一电压跟随器设备的输入端子包括MOS设备的栅极端子；

所述第一电压跟随器设备的第一输出端子包括MOS设备的源极端子；以及

所述第一电压跟随器设备的第二输出端子包括MOS设备的漏极端子。

9.一种用于放大由高阻抗信号源所提供的信号的放大器，所述放大器包括：

源跟随器晶体管，其具有被配置为耦合到所述高阻抗信号源的第一端子的栅极；

第一电容器，其具有第一端子和第二端子，所述第一电容器的第一端子耦合到所述源跟随器晶体管的源极端子，以及所述第一电容器的第二端子被配置为耦合到所述高阻抗信号源的第二端子；以及

电压跟随器设备，其包括耦合到所述源跟随器晶体管的第一输出端子的输入端子和耦合到所述源跟随器晶体管的漏极端子的输出端子。

10.如权利要求9的放大器，进一步包括第二电容器，其具有第一端子和第二端子，所述第二电容器的第一端子耦合到参考电压节点，以及所述第二电容器的第二端子被配置为耦合到所述高阻抗信号源的第二端子。

11.如权利要求10的放大器，其中从所述高阻抗信号源的第一和第二端子到所述源跟随器晶体管的源极的电压增益取决于所述第一电容器的电容与所述第二电容器的电容的比值。

12.如权利要求10的放大器，其中从所述高阻抗信号源的第一和第二端子到所述源跟随器晶体管的源极的电压增益大于1。

13.如权利要求9的放大器，进一步包括耦合于所述源跟随器晶体管的栅极和栅极参考电压节点之间的第一偏置晶体管。

14.如权利要求13的放大器，进一步包括耦合于所述源跟随器晶体管的漏极和所述第一偏置晶体管的栅极之间的第二偏置晶体管。

15.如权利要求14的放大器，进一步包括：

第一电阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一电阻器的第一端子耦合到所述第一偏置晶体管的栅极，以及所述第一电阻器的第二端子耦合到第一电流源；以及

第二电阻器，其被耦合于所述第一电阻器的第二端子和所述栅极参考电压节点之间。

16.如权利要求9的放大器，其中：

所述源跟随器晶体管包括PMOS设备；以及

所述电压跟随器设备包括NMOS源跟随器晶体管。

17.如权利要求9的放大器，其中所述源跟随器晶体管、电压跟随器设备和第一电容器被置于集成电路上。

18.如权利要求9的放大器，其中所述源跟随器晶体管在子阈值区域中被偏置。

19.如权利要求9的放大器，其中所述高阻抗信号源包括电容信号源。

20.如权利要求19的放大器，其中所述电容信号源包括MEMS扩音器。

21.一种放大由电容信号源所提供的信号的方法，所述方法包括：

在第一电压跟随器设备的栅极端子处接收来自所述电容信号源的第一端子的第一信号；

在耦合到所述第一电压跟随器设备的源极节点的第一电容器处接收来自所述电容信号源的第二端子的第二信号；

放大所述第一和第二信号，放大包括基于耦合于所述电容信号源的第二端子和参考节点之间的第一电容器和第二电容器的比值来施加电压增益；

在第二电压跟随器设备的控制端子处接收来自所述第一电压跟随器设备的源极节点的第三信号；以及

在所述第二电压跟随器设备的输出节点处将第四信号施加到所述第一电压跟随器设备的漏极节点。

22.如权利要求21的方法，其中施加所述第四信号减小了所述第一电压跟随器设备的寄生栅极-漏极电容。

23.如权利要求21的方法，进一步包括对所述第三信号执行模数转换。