CN113381729B - 一种开关电容积分器及提高其瞬态性能的控制方法 - Google Patents
一种开关电容积分器及提高其瞬态性能的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113381729B CN113381729B CN202110711081.6A CN202110711081A CN113381729B CN 113381729 B CN113381729 B CN 113381729B CN 202110711081 A CN202110711081 A CN 202110711081A CN 113381729 B CN113381729 B CN 113381729B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- amplifier
- switching circuit
- clk
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H19/00—Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
- H03H19/004—Switched capacitor networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
一种开关电容积分器及提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法,所述开关电容积分器包括放大器、外围电路、增益降低信号产生电路和增益降低电路;所述外围电路至少包括开关组件和电容组件;所述开关组件用于根据时序控制信号进行导通和断开,所述时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;增益降低信号产生电路用于当所述时序控制信号都为低时产生增益降低信号;增益降低电路用于当接收到所述增益降低信号时,降低所述放大器的增益。本发明通过引入增益降低信号产生电路和增益降低电路,有效提高了开关电容积分器瞬态性能。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路领域,具体涉及一种开关电容积分器及提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法。
背景技术
开关电容积分器在集成电路领域被广泛应用,例如在开关电容滤波器、采样放大电路等集成电路中广泛使用开关电容积分器作为基本模块。例如图1为一同相开关电容积分器,图2为一反相开关电容积分器。通过时序控制信号或者说时序信号Φ1和Φ2控制开关对输入信号进行采样并将采样的信号输入运算放大器完成积分,在运算放大器的正相输入端连接共模信号Vcm;其中图中Input表示输入,Output表示输出。
因此,提高和改善开关电容积分器的各项性能指标,一直是技术人员所追求的。
发明内容
本发明提出了一种开关电容积分器及提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法,下面具体说明。
根据第一方面,一种实施例中提供一种开关电容积分器,包括:
放大器,具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
外围电路,与所述放大器的第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端连接,用于与所述放大器配合以实现积分功能;所述外围电路至少包括开关组件和电容组件;所述开关组件用于根据时序控制信号进行导通和断开,所述时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;
增益降低信号产生电路,用于当所述时序控制信号都为低时产生增益降低信号;
增益降低电路,与所述增益降低信号产生电路、放大器连接,用于当接收到所述增益降低信号时,降低所述放大器的增益。
一实施例中,所述增益降低电路包括开关电路S,所述开关电路S连接在所述放大器的第一输出端和第二输出端之间;当接收到所述增益降低信号时,所述开关电路S导通以将所述放大器的第一输出端和第二输出端短接。
一实施例中,所述开关电路S包括晶体管,所述晶体管的第一极、第二极分别与所述放大器的第一输出端、第二输出端连接,所述晶体管的控制极用于接收到所述增益降低信号。
一实施例中,所述增益降低信号产生电路包括或非门,所述或非门的输入端用于接收所述时序控制信号,所述或非门的输出端用于输出所述增益降低信号。
一实施例中,所述开关组件包括开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8;所述电容组件包括电容Ci1、电容Ci2、电容Cs1和电容Cs2;
所述电容Ci1和开关电路S7串联,并连接于所述放大器的第一输入端和第一输出端之间;
所述电容Ci2和开关电路S8串联,并连接于所述放大器的第二输入端和第二输出端之间;
所述电容Cs1的一端与所述放大器的第一输入端连接,另一端分别与所述开关电路S1、开关电路S2的一端连接,所述关电路S1、开关电路S2的另一端分别连接第一电压V1和第二电压V2;
所述电容Cs2的一端与所述放大器的第二输入端连接,另一端分别与所述开关电路S3、开关电路S4的一端连接,所述关电路S3、开关电路S4的另一端分别连接第二电压V2和第一电压V1;
所述开关电路S5的一端与所述放大器的第一输入端连接,另一端与所述开关电路S6的一端连接,开关电路S6的另一端与所述放大器的第二输入端连接;所述开关电路S5和开关电路S6连接的那一端,还连接有第三电压Vcm;
所述开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8分别用于根据时序控制信号Clk_Φ1d、Clk_Φ2d、Clk_Φ1d、Clk_Φ2d、Clk_Φ1、Clk_Φ1、Clk_Φ2、Clk_Φ2进行导通和断开;其中,Clk_Φ1和Clk_Φ2为两相非交叠时钟信号,所述Clk_Φ1d为所述Clk_Φ1下降沿延迟所产生的时钟信号,Clk_Φ2d为所述Clk_Φ2下降沿延迟所产生的时钟信号。
一实施例中,当时序控制信号Clk_Φ1d为高时,所述开关电路S1导通;当时序控制信号Clk_Φ2d为高时,所述开关电路S2导通;当时序控制信号Clk_Φ1d为高时,所述开关电路S3导通;当时序控制信号Clk_Φ2d为高时,所述开关电路S4导通;当时序控制信号Clk_Φ1为高时,所述开关电路S5导通;当时序控制信号Clk_Φ1为高时,所述开关电路S6导通;当时序控制信号Clk_Φ2为高时,所述开关电路S7导通;当时序控制信号Clk_Φ2为高时,所述开关电路S8导通。
根据第二方面,一种实施例中提供一种开关电容积分器,包括:
放大器,具有第一输入端、第二输入端和第一输出端;
外围电路,与所述放大器的第一输入端、第二输入端和第一输出端,用于与所述放大器配合以实现积分功能;所述外围电路至少包括开关组件和电容组件;所述开关组件用于根据时序控制信号进行导通和断开,所述时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;
增益降低信号产生电路,用于当所述时序控制信号都为低时产生增益降低信号;
增益降低电路,与所述增益降低信号产生电路、放大器连接,用于当接收到所述增益降低信号时,降低所述放大器的增益。
一实施例中,所述增益降低电路包括开关电路S,所述开关电路S连接在所述放大器的第一输出端和一预设电压线之间;当接收到所述增益降低信号时,所述开关电路S导通以将所述放大器的第一输出端连通至所述预设电压线。
根据第三方面,一种实施例提供一种提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法,所述开关电容积分器包括放大器及外围电路,所述开关电容积分器的时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;所述控制方法包括:
获取所述开关电容积分器的时序控制信号;
当所述开关电容积分器的时序控制信号都为低时,产生增益降低信号;
响应于所述增益降低信号,将所述放大器的增益降低。
一实施例中,所述将所述放大器的增益降低,包括:通过开关电路将所述放大器的输出端短接。
依据上述实施例的开关电容积分器及提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法,通过引入增益降低信号产生电路和增益降低电路,有效提高了开关电容积分器瞬态性能。
附图说明
图1为一种同相开关电容积分器的结构示意图;
图2为一种反相开关电容积分器的结构示意图;
图3为一种实施例的开关电容积分器的时序控制信号示意图;
图4为一种实施例的产生两相非交叠时钟信号的电路的结构示意图;
图5为一种实施例的开关电容积分器的结构示意图;
图6为一种实施例的放大器的结构示意图;
图7为一种实施例的开关电容积分器的结构示意图;
图8为一种实施例的开关电容积分器的结构示意图;
图9为一种实施例的增益降低信号产生电路的结构示意图;
图10为一种实施例中产生增益降低信号的时序示意图;
图11为一种实施例的增益降低电路的结构示意图;
图12为一种实施例的开关电容积分器的结构示意图;
图13为一种实施例的开关电容积分器的结构示意图;
图14为一种实施例的提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
发明人在引入开关电容积分器设计电路时发现,在工作过程中,开关电容积分器中放大器总会间断出现某种失控的状态,比如其输出端可能会被拉到VDD或者直接被拉到地,再比如当开关电容积分器需要正常工作的时候,又往往需要很长的时间才能稳定和恢复(settling)到正常工作的状态。
发明人通过分析、研究,以及不断定位和排除问题,发现这是由于开关电容积分器的时序控制信号所造成的。请参照图3,开关电容积分器的时序一般采用两相非交叠时钟信号,图中信号Φ1和Φ2为两项非交叠时钟信号;信号Φ1d为信号Φ1下降沿延迟(delay)所产生的时钟信号,这种信号是电路实现下极板采样所需要的信号,其可以降低开关注入电荷;类似地,信号Φ2d为信号Φ2下降沿延迟(delay)所产生的时钟信号,这种信号是电路实现下极板采样所需要的信号,其可以降低开关注入电荷。发明人注意到图3中各信号都为低时的时间区域,诸如图中虚线所示区域,不妨记为tx;在tx时间段内,各时钟信号都为低,此时放大器处于开环状态且增益很大,这使得放大器可能处于上述所提及的“某种失控的状态”,例如其输出端可能会被拉到VDD或者直接被拉到地等;一旦处于这种失控或者说不可控的状态,系统返回正常工作状态的时间将会需要很长。
发明人发现,当tx持续的时间越短,或者放大器在这段时间的增益越低,那么其对于开关电容积分器的影响就越小。
例如通过图4所示的电路产生两相非交叠时钟信号的时候,此时tx的持续时间取决于反相器的延时,因此tx可以被做得非常小,从而基本上不存在上述提及的问题。图4中CLKin用于产生非交叠时钟信号而输入的时钟信号,Buffer指缓冲器。
然而,图4的电路并不能适应所有情况,例如在系统所需要的时钟方案非常复杂时,则图4所示的时钟产生电路并不能满足系统的需求,这时候就需要用数字的方法实现较为复杂的时序,在这种情况下,tx的持续时间就决定于系统的时钟周期;由于此时的时钟产生是通过数字的方法实现,即时钟的高电平或者低电平持续时间是由数字电路中的计数器设定的计数值决定的,因此,最小的时间单位即为一个计数周期,也即一个时钟周期,这就使得tx的持续时间至少也为一个时钟周期,并且进一步地,如果产生时钟参考的振荡器受限于功耗等指标不能做的太高,那么tx的值也会随之变得比较大;在这些情况下,上述所提及的问题就会显得尤为严重。
本发明提出了一种开关电容积分器。请参照图5,一些实施例中的开关电容积分器包括放大器10、外围电路20、增益降低信号产生电路30和增益降低电路40,下面具体说明。
放大器10其具有第一输入端(例如图中正相输入端)、第二输入端(例如图中负相输入端)、第一输出端(例如图中正相输出端)和第二输出端(例如图中负相输出端)。放大器10可以是运算放大器。如图6所示,为放大器10的一个例子,放大器10由图中多个MOS管组成,其中Von和Vop为放大器10的两个输出,Vin和Vip为放大器的两个输入,Vcm为共模电压或者说信号。
外围电路20与放大器10的第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端连接。外围电路20用于与放大器10配合以实现积分功能。请参照图7,外围电路20至少包括开关组件21和电容组件23;开关组件21用于根据时序控制信号进行导通和断开,时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号。
外围电路20有多种实现方式,下面试举一例。
请参照图8,一些实施例中外围电路20中,开关组件21可以包括开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8;电容组件23可以包括电容Ci1、电容Ci2、电容Cs1和电容Cs2。电容Ci1和开关电路S7串联,并连接于放大器10的第一输入端和第一输出端之间。电容Ci2和开关电路S8串联,并连接于放大器10的第二输入端和第二输出端之间。电容Cs1的一端与放大器10的第一输入端连接,另一端分别与开关电路S1、开关电路S2的一端连接,关电路S1、开关电路S2的另一端分别连接第一电压V1和第二电压V2。电容Cs2的一端与放大器10的第二输入端连接,另一端分别与开关电路S3、开关电路S4的一端连接,关电路S3、开关电路S4的另一端分别连接第二电压V2和第一电压V1。开关电路S5的一端与放大器10的第一输入端连接,另一端与开关电路S6的一端连接,开关电路S6的另一端与放大器10的第二输入端连接;开关电路S5和开关电路S6连接的那一端,还连接有第三电压Vcm,第三电压Vcm可以是共模电压或者说信号。
一些实施例中,时序控制信号包括两相非交叠时钟信号及其衍生信号,例如由非交叠时钟信号下降沿延迟所产生的时钟信号。一些具体实施例中,时序控制信号可以包括时序控制信号Clk_Φ1、Clk_Φ1d、Clk_Φ2和Clk_Φ2d,其中Clk_Φ1和Clk_Φ2为两相非交叠时钟信号,所述Clk_Φ1d为所述Clk_Φ1下降沿延迟所产生的时钟信号,Clk_Φ2d为所述Clk_Φ2下降沿延迟所产生的时钟信号。一些实施例中,开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8分别用于根据时序控制信号Clk_Φ1d、Clk_Φ2d、Clk_Φ1d、Clk_Φ2d、Clk_Φ1、Clk_Φ1、Clk_Φ2、Clk_Φ2进行导通和断开。例如,当时序控制信号Clk_Φ1d为高时,所述开关电路S1导通;当时序控制信号Clk_Φ2d为高时,所述开关电路S2导通;当时序控制信号Clk_Φ1d为高时,所述开关电路S3导通;当时序控制信号Clk_Φ2d为高时,所述开关电路S4导通;当时序控制信号Clk_Φ1为高时,所述开关电路S5导通;当时序控制信号Clk_Φ1为高时,所述开关电路S6导通;当时序控制信号Clk_Φ2为高时,所述开关电路S7导通;当时序控制信号Clk_Φ2为高时,所述开关电路S8导通。
一些实施例中,开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8都可以通过晶体管来实现,晶体管为三端型信号,包括第一极、第二极和控制极。需要说明的是,本申请中的晶体管可以是任何结构的晶体管,比如双极型晶体管或者场效应晶体管。当晶体管为双极型晶体管时,其控制极是指双极型晶体管的栅极,第一极可以为双极型晶体管的集电极或发射极,对应的第二极可以为双极型晶体管的发射极或集电极,在实际应用过程中,“发射极”和“集电极”可以依据信号流向而互换;当晶体管为场效应晶体管时,其控制极是指场效应晶体管的栅极,第一极可以为场效应晶体管的漏极或源极,对应的第二极可以为场效应晶体管的源极或漏极,在实际应用过程中,“源极”和“漏极”可以依据信号流向而互换。
一个工作流程可以是这样的:
在Φ1相位,采样电容Cs1和Cs2的右极板的电荷(即图中节点A1和A2)分别为:
(Vcm-V1)*Cs1=QA1;
(Vcm-V1)*Cs2=QA2;
在Φ2相位A1和A2点的电荷保持不变,电容Cs1和Cs2右极板的电荷部分转移到积分电容Ci1和Ci2的左极板(即图中节点B1和B2),因此有:
(VA1-VOUTN)*Ci1+(VA1-V2)*Cs1=QA1;
(VA2-VOUTP)*Ci2+(VA2-V1)*Cs2=QA2;
公式中VA1、VA2、VOUTN、VOUTP分别表示节点A1、A2、OUTN、OUTP处的电压;
如果放大器10的增益足够大,则有VA1与VA2近似相等,那么就可以得到:
VOUTP-VOUTN=2*(Cs/Ci)*(V2-V1);
其中Ci1=Ci2=Ci,Cs1=Cs2=Cs
以上过程即完成一次积分。
以上是关于外围电路20,以及其配合放大器10的一个工作原理和流程,下面继续对本发明的开关电容积分器剩余电路进行说明。
增益降低信号产生电路30用于当所述时序控制信号都为低时产生增益降低信号sw_en。请参照图9,一些实施例中,增益降低信号产生电路30包括或非门,该或非门的输入端用于接收所述时序控制信号——例如时序控制信号Clk_Φ1、Clk_Φ1d、Clk_Φ2和Clk_Φ2d,或非门的输出端用于输出增益降低信号。通过或非门,使得当时序控制信号都低时,输出了一个高电平作为增益降低信号——例如图10就是一个例子。
增益降低电路40与增益降低信号产生电路30、放大器10连接,用于当接收到增益降低信号sw_en时,降低放大器10的增益。增益降低电路40有多种实现方式,下面试举几种。
一些实施例中,增益降低电路40包括开关电路S,开关电路S连接在放大器10的第一输出端和第二输出端之间;当接收到增益降低信号sw_en时,开关电路S导通以将放大器10的第一输出端和第二输出端短接。由于放大器10的输出,即为开关电容积分器的输出,因此当放大器10的输出短接时,其增益很低,从而使得电路中各个节点不会被拉入异常的状态,其瞬态特性得到提高。一些实施例中,开关电路S可以通过晶体管来实现,例如开关电路S包括晶体管,该晶体管的第一极、第二极分别与放大器10的第一输出端、第二输出端连接,晶体管的控制极用于接收增益降低信号sw_en,当晶体管的控制极接收到增益降低信号sw_en时,晶体管将第一极和第二极导通,从而使得当放大器10的两个输出端即第一输出端、第二输出端短接。
其他的一些实施例中,也可以不是通过将放大器10的两个输出端短接来实现增益降低电路40,可以是通过将放大器10的内部电路中的其他节点短接来实现降低放大器的增益,钳位内部重要节点的电压。例如图11就是一个例子,
以上是本发明一些实施例中开关电容积分器的一些说明。请参照图12,一些实施例中开关电容积分器的放大器10也可以是只有一个输出端,例如只有第一输出端;此时外围电路20与放大器10的第一输入端、第二输入端和第一输出端连接。外围电路20用于与放大器10配合以实现积分功能;外围电路20至少包括开关组件21和电容组件23;开关组件21用于根据时序控制信号进行导通和断开,时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;在这样的实施例中,外围电路20有多种现实方式,例如图1和图2就是两种,在此不再赘述。增益降低信号产生电路30则用于当时序控制信号都为低时产生增益降低信号;增益降低电路40与增益降低信号产生电路30、放大器10连接,用于当接收到所述增益降低信号时,降低所述放大器的增益。请参照图13,一些实施例中,增益降低电路40包括开关电路S,开关电路S连接在放大器的第一输出端和一预设电压线V之间;当接收到增益降低信号时,开关电路S导通以将放大器10的第一输出端连通至预设电压线V。
本发明一些实施例中还公开了一种提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法。控制方法所涉及开关电容积分器可以为本发明上述实施例中所涉及的开关电容积分器,例如其可以包括放大器及外围电路,所述开关电容积分器的时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号。
请参照图14,一些实施例中的提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法,包括以下步骤:
步骤100:获取开关电容积分器的时序控制信号。时序控制信号的说明请参照上文,在此不再赘述。
步骤110:当开关电容积分器的时序控制信号都为低时,产生增益降低信号。
步骤120:响应于增益降低信号,将所述放大器的增益降低。例如通过开关电路将所述放大器的输出端短接。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而,本领域的技术人员将认识到,在不脱离本文范围的情况下,可以对示范性实施例做出改变和修正。例如,各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件,可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理,但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而,本领域技术人员将认识到,可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此,对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的,并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样,有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而,益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素,或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体,皆属于非排他性包含,这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素,还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外,本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到,在不脱离本发明的基本原理的情况下,可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此,本发明的范围应仅由权利要求确定。
Claims (10)
1.一种开关电容积分器,其特征在于,包括:
放大器,具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
外围电路,与所述放大器的第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端连接,用于与所述放大器配合以实现积分功能;所述外围电路至少包括开关组件和电容组件;所述开关组件用于根据时序控制信号进行导通和断开,所述时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;
增益降低信号产生电路,用于当所述时序控制信号都为低时产生增益降低信号;
增益降低电路,与所述增益降低信号产生电路、放大器连接,用于当接收到所述增益降低信号时,降低所述放大器的增益。
2.如权利要求1所述的开关电容积分器,其特征在于,所述增益降低电路包括开关电路S,所述开关电路S连接在所述放大器的第一输出端和第二输出端之间;当接收到所述增益降低信号时,所述开关电路S导通以将所述放大器的第一输出端和第二输出端短接。
3.如权利要求2所述的开关电容积分器,其特征在于,所述开关电路S包括晶体管,所述晶体管的第一极、第二极分别与所述放大器的第一输出端、第二输出端连接,所述晶体管的控制极用于接收到所述增益降低信号。
4.如权利要求1所述的开关电容积分器,其特征在于,所述增益降低信号产生电路包括或非门,所述或非门的输入端用于接收所述时序控制信号,所述或非门的输出端用于输出所述增益降低信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的开关电容积分器,其特征在于,所述开关组件包括开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8;所述电容组件包括电容Ci1、电容Ci2、电容Cs1和电容Cs2;
所述电容Ci1和开关电路S7串联,并连接于所述放大器的第一输入端和第一输出端之间;
所述电容Ci2和开关电路S8串联,并连接于所述放大器的第二输入端和第二输出端之间;
所述电容Cs1的一端与所述放大器的第一输入端连接,另一端分别与所述开关电路S1、开关电路S2的一端连接,所述关电路S1、开关电路S2的另一端分别连接第一电压V1和第二电压V2;
所述电容Cs2的一端与所述放大器的第二输入端连接,另一端分别与所述开关电路S3、开关电路S4的一端连接,所述关电路S3、开关电路S4的另一端分别连接第二电压V2和第一电压V1;
所述开关电路S5的一端与所述放大器的第一输入端连接,另一端与所述开关电路S6的一端连接,开关电路S6的另一端与所述放大器的第二输入端连接;所述开关电路S5和开关电路S6连接的那一端,还连接有第三电压Vcm;
所述开关电路S1、开关电路S2、开关电路S3、开关电路S4、开关电路S5、开关电路S6、开关电路S7和开关电路S8分别用于根据时序控制信号Clk_Φ1d、Clk_Φ2d、Clk_Φ1d、Clk_Φ2d、Clk_Φ1、Clk_Φ1、Clk_Φ2、Clk_Φ2进行导通和断开;其中,Clk_Φ1和Clk_Φ2为两相非交叠时钟信号,所述Clk_Φ1d为所述Clk_Φ1下降沿延迟所产生的时钟信号,Clk_Φ2d为所述Clk_Φ2下降沿延迟所产生的时钟信号。
6.如权利要求5所述的开关电容积分器,其特征在于,当时序控制信号Clk_Φ1d为高时,所述开关电路S1导通;当时序控制信号Clk_Φ2d为高时,所述开关电路S2导通;当时序控制信号Clk_Φ1d为高时,所述开关电路S3导通;当时序控制信号Clk_Φ2d为高时,所述开关电路S4导通;当时序控制信号Clk_Φ1为高时,所述开关电路S5导通;当时序控制信号Clk_Φ1为高时,所述开关电路S6导通;当时序控制信号Clk_Φ2为高时,所述开关电路S7导通;当时序控制信号Clk_Φ2为高时,所述开关电路S8导通。
7.一种开关电容积分器,其特征在于,包括:
放大器,具有第一输入端、第二输入端和第一输出端;
外围电路,与所述放大器的第一输入端、第二输入端和第一输出端,用于与所述放大器配合以实现积分功能;所述外围电路至少包括开关组件和电容组件;所述开关组件用于根据时序控制信号进行导通和断开,所述时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;
增益降低信号产生电路,用于当所述时序控制信号都为低时产生增益降低信号;
增益降低电路,与所述增益降低信号产生电路、放大器连接,用于当接收到所述增益降低信号时,降低所述放大器的增益。
8.如权利要求7所述的开关电容积分器,其特征在于,所述增益降低电路包括开关电路S,所述开关电路S连接在所述放大器的第一输出端和一预设电压线之间;当接收到所述增益降低信号时,所述开关电路S导通以将所述放大器的第一输出端连通至所述预设电压线。
9.一种提高开关电容积分器瞬态性能的控制方法,所述开关电容积分器包括放大器及外围电路,所述开关电容积分器的时序控制信号至少包括两相非交叠时钟信号;其特征在于,所述控制方法包括:
获取所述开关电容积分器的时序控制信号;
当所述开关电容积分器的时序控制信号都为低时,产生增益降低信号;
响应于所述增益降低信号,将所述放大器的增益降低。
10.如权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述将所述放大器的增益降低,包括:
通过开关电路将所述放大器的输出端短接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110711081.6A CN113381729B (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种开关电容积分器及提高其瞬态性能的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110711081.6A CN113381729B (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种开关电容积分器及提高其瞬态性能的控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113381729A CN113381729A (zh) | 2021-09-10 |
CN113381729B true CN113381729B (zh) | 2022-10-04 |
Family
ID=77579167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110711081.6A Active CN113381729B (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种开关电容积分器及提高其瞬态性能的控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113381729B (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6614286B1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-09-02 | Analog Devices, Inc. | Auto-ranging current integration circuit |
JP2006303671A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Digian Technology Inc | 積分器およびそれを使用する巡回型ad変換装置 |
JP2016042627A (ja) * | 2014-08-14 | 2016-03-31 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 全差動型スイッチトキャパシタ回路 |
CN107968653A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-27 | 深圳大学 | 一种降低开关电容电路非线性误差的时钟优化电路 |
CN111277268A (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-12 | 华润半导体(深圳)有限公司 | 一种开关电容积分器及其控制方法 |
CN111555727B (zh) * | 2020-04-24 | 2023-07-21 | 苏州真感微电子科技有限公司 | 一种高增益低噪声的开关电容可调增益放大器 |
-
2021
- 2021-06-25 CN CN202110711081.6A patent/CN113381729B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113381729A (zh) | 2021-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6714060B2 (en) | Master slave flip-flop circuit functioning as edge trigger flip-flop | |
US8963630B2 (en) | System and method for boosted switches | |
US8581635B1 (en) | Method and apparatus for sampling | |
CA1173118A (en) | Intergrator with sampling stage | |
JP2762868B2 (ja) | 電圧比較回路 | |
CN103346765A (zh) | 一种栅源跟随采样开关 | |
CN112181038A (zh) | 一种抑制纹波的带隙基准电路 | |
CN109792233B (zh) | 积分电路与用于提供输出信号的方法 | |
WO2006029286A1 (en) | Low-voltage cmos switch with novel clock boosting scheme | |
CN106448539B (zh) | 移位寄存器单元及其驱动方法、栅极驱动电路、显示装置 | |
CN113381729B (zh) | 一种开关电容积分器及提高其瞬态性能的控制方法 | |
CN108880233B (zh) | 一种电荷泵电路 | |
CN110838847A (zh) | 一种动态比较器及其控制方法 | |
KR930010939B1 (ko) | 인버터회로 및 이 회로를 사용한 쵸퍼형 비교기회로 | |
CN100454761C (zh) | 开关电容器电路结构 | |
JP2004153577A (ja) | インバータ回路 | |
CN113447697A (zh) | 信号检测电路、信号检测方法、触摸面板及显示装置 | |
CN108809280B (zh) | 比较器 | |
US10236876B2 (en) | Switch control circuit with booster | |
CN111277268A (zh) | 一种开关电容积分器及其控制方法 | |
TWI789249B (zh) | 靴帶式開關 | |
US9112406B2 (en) | High efficiency charge pump circuit | |
CN110858767B (zh) | 一种用于锁相环的转换电路以及形成转换电路的方法 | |
US20240053387A1 (en) | Ultra-low-power front end for beyond-the-rails voltage sensing | |
US20230208372A1 (en) | Sample-and-hold amplifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |