CN115562417B - 压摆率调整电路、方法及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种压摆率调整电路、方法及芯片。其中，电路包括：一级放大器、二级放大器、比较器和跨导放大器，比较器的第一输入端与第一信号线连接，第二输入端与第二信号线连接，输出端与第一开关器件的输入端连接；跨导放大器的第一输入端与第一信号线连接，第二输入端与第二信号线连接，输出端与第一开关器件的输入端连接；第一开关器件的输出端与一级电容的输入端连接；一级电容的输出端与信号引出线连接；比较器在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制第一开关器件导通，使能跨导放大器根据差分电压向一级电容输出差分电流。本申请实施例提供的压摆率调整电路可以动态调整对电容充电的电流，以改善压摆率。

Description

压摆率调整电路、方法及芯片

技术领域

本申请实施例涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种压摆率调整电路、方法及芯片。

背景技术

压摆率，即电压转换速率(Slew Rate，SR)，表征了电压由波谷升到波峰的电压幅度与所需时间之比，反映了运算放大器对信号变化速度的适应能力。压摆率越高，运算放大器对信号的响应速度越快，压摆率较低时，会使输出信号的上升或下降时间变长，引起信号失真。

在一些电路中，运算放大器的压摆率主要由对密勒电容充电过程的快慢决定，电容的大小和充电电流的大小影响电容充电的速度，进而影响压摆率的大小。在一个已设计好的电路中，电容的大小是确定的，因此，在电路运行时，通常在压摆率较小时增大对电容充电的电流，以改善压摆率。

但是，这种方法容易频繁的在充电和不充电之间切换，造成响应不连续。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种压摆率调整电路、方法及芯片，可以动态调整对电容充电的电流，以改善压摆率。

第一方面，本申请实施例提供了一种压摆率调整电路，包括：

一级放大器，一级放大器的第一输入端分别与第一信号线、一级电容的输入端连接，一级放大器的第二输入端与第二信号线连接；

二级放大器，二级放大器的输入端与一级放大器的输出端连接，二级放大器的输出端与信号引出线连接；

比较器，比较器的第一输入端与第一信号线连接，比较器的第二输入端与第二信号线连接，比较器的输出端与第一开关器件的输入端连接；

跨导放大器，跨导放大器的第一输入端与第一信号线连接，跨导放大器的第二输入端与第二信号线连接，跨导放大器的输出端与第一开关器件的输入端连接；

第一开关器件的输出端与一级电容的输入端连接；一级电容的输出端与信号引出线连接；

比较器在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制第一开关器件导通，使能跨导放大器根据差分电压向一级电容输出差分电流；差分电压是第一信号线和第二信号线输入的两个信号之间的差分电压。

在一些实施例中，电路还包括：第一电流放大器，第一电流放大器连接在跨导放大器和一级电容之间；第一电流放大器用于按照一级电容对应的第一预设倍数放大差分电流。

在一些实施例中，电路还包括：第二开关器件、第二电流放大器、二级电容；

二级电容的输入端分别与一级放大器的输出端、第二开关器件的输出端连接；二级电容的输出端与信号引出线连接；

第二电流放大器的输入端与跨导放大器的输出端连接，第二电流放大器的输出端与第二开关器件的输入端连接；

第二电流放大器用于按照二级电容对应的第二预设倍数放大差分电流；在第二开关器件导通时，第二电流放大器放大后的差分电流经过第二开关器件流入二级电容。

在一些实施例中，比较器为迟滞电压比较器。

在一些实施例中，一级电容具有钳位电压，钳位电压是根据一级电容的电压扰动参数确定的。

在一些实施例中，电路还包括：

初级放大器，初级放大器的第一输入端与第一信号线连接，初级放大器的第二输入端与第二信号线连接，初级放大器的输出端与一级放大器的第一输入端连接；

初级开关器件，初级开关器件的输入端与比较器的输出端连接，初级开关器件的输出端与初级放大器的第三输入端连接；

初级电流放大器，初级电流放大器的输入端与跨导放大器的输出端连接，初级电流放大器的输出端与初级开关器件的输入端连接；

比较器在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制初级开关器件导通，使能跨导放大器根据差分电压向初级放大器输出差分电流。

第二方面，本申请实施例提供了一种压摆率调整方法，应用于如第一方面中任一项的压摆率调整电路，包括：

获取两个输入信号的差分电压；

将差分电压转换为差分电流；

在差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制第一开关器件导通时，差分电流经过第一开关器件流入目标节点。

在一些实施例中，获取两个输入信号的差分电压之后，方法还包括：

获取预先设置的迟滞电压值；

根据差分电压、预设电压阈值和迟滞电压值，控制第一开关器件导通或断开。

在一些实施例中，将差分电压转换为差分电流之后，在差分电流经过第一开关器件流入目标节点之前，方法还包括：

确定目标节点对应的放大倍数；

基于放大倍数放大差分电流；

在第一开关器件导通时，放大后的差分电流经过第一开关器件流入目标节点。

在一些实施例中，差分电流经过第一开关器件流入目标节点，还包括：

确定差分电流或放大后的差分电流的输出形式；输出形式包括瞬态脉冲、整体偏置电流中的至少一种；

基于输出形式，差分电流经过第一开关器件流入目标节点。

在一些实施例中，方法还包括：

获取目标节点的电压扰动参数；

根据电压扰动参数，确定目标节点的钳位电压。

第三方面，本申请实施例提供了一种芯片，包括第一方面中任一项的压摆率调整电路。

本申请实施例提供的压摆率调整电路、方法及芯片，通过将多级运放系统的输入信号同时作为比较器和跨导放大器的输入信号，使比较器可以始终监控输入信号的差分电压，以控制第一开关器件的导通或关闭，并使跨导放大器可以一直将输入信号的差分电压转换得到对应的差分电流，从而在差分电压大于预设电压阈值、第一开关器件在比较器的输出信号的控制下导通时，使差分电流直接流经第一开关器件流入一级电容，以快速地与输入一级电容的原电流叠加，从而动态地对一级电容进行电流补偿以及动态调整电流补偿的大小，减小一级电容的时间常数，提高运算放大器的压摆率。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种压摆率调整电路的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的另一种压摆率调整电路的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的又一种压摆率调整电路的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的压摆率调整方法的流程示意图。

附图标记：

input1、第一信号线；input2、第二信号线；out、信号引出线；

31、一级放大器；32、二级放大器；

41、比较器；42、跨导放大器；

43、第一电流放大器；44、第二电流放大器；

51、第一开关器件；52、第二开关器件；

61、一级电容；62、二级电容；

70、初级放大器；71、初级开关器件；72、初级电流放大器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

此外，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

压摆率是电压由波谷升到波峰的电压幅度与所需时间之比，反映了运算放大器对信号变化速度的适应能力。压摆率越高，运算放大器对信号的响应速度越快，压摆率较低时，会使输出信号的上升或下降时间变长，引起信号失真。一个节点的时间常数较大，意味着该节点的上升或下降时间较长，进而影响压摆率。例如节点可以为电路中的电容，在自身的容量大小和电路中充电电流的大小的影响下，当充电速度较慢时，会使与其并联的运算放大器的压摆率变小。

压摆率较小，会使运算放大器在信号到来时不能准确且及时地响应，在信号消失后运算放大器也只能响应原信号电平的一半或更低，在这种情况下，信号的幅度缩小，运算放大器解析信号的能力变差。而在部分低功耗应用中，需要处理较快跳变的大信号，例如，需要在多级运算放大器或者模拟前端中，提高各级运算放大器的压摆率，以此来提高整体反应速度，同时保持系统低功耗。

因此，压摆率的大小影响着产品的性能。现有技术中，通常在电路的压摆率较小时通过电流补偿来改善压摆率。但是，这种方法在判断不需要增大充电电流时，便会停止充电，当需要增大充电电流时再触发充电，因此在外部输入的大信号跳变较快时，容易频繁的在充电和不充电之间切换，造成响应不连续。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种压摆率调整电路、方法及芯片，可以通过动态调整对电容充电的电流，来改善压摆率。具体的，本申请实施例提供的压摆率调整电路、方法及芯片，可以应用于多级运算放大器或者模拟前端，该方法旨在找出系统中限制大信号跳变的点，通过瞬态脉冲或者整体偏置电流来提高整体反应速度，同时保持系统低功耗。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行详细描述。需要说明，在不冲突的情况下，本申请中不同的技术特征之间可以相互结合。

图1是本申请实施例提供的一种压摆率调整电路的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供的压摆率调整电路，包括：一级放大器31、二级放大器32、比较器41、跨导放大器42和第一开关器件51。其中：一级放大器31的第一输入端分别与第一信号线input1、一级电容61的输入端连接，一级放大器31的第二输入端与第二信号线input2连接。二级放大器32的输入端与一级放大器31的输出端连接，二级放大器32的输出端与信号引出线out连接。比较器41的第一输入端与第一信号线input1连接，比较器41的第二输入端与第二信号线input2连接，比较器41的输出端与第一开关器件51的输入端连接。跨导放大器42的第一输入端与第一信号线input1连接，跨导放大器42的第二输入端与第二信号线input2连接，跨导放大器42的输出端与第一开关器件51的输入端连接。第一开关器件51的输出端与一级电容61的输入端连接。一级电容61的输出端与信号引出线out连接。比较器41在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制第一开关器件51导通，使能跨导放大器42根据差分电压向一级电容61输出差分电流。差分电压是第一信号线input1和第二信号线input2输入的两个信号之间的差分电压。

待调整电路中包括多级运放系统，多级运放系统由多级运算放大器和多级电容组成，多级运算放大器在对外部输入的大信号进行响应时，系统内部的多个节点会限制或减缓整体的响应，使得多级运放系统的响应速度减慢，影响电路的性能。如图1所示，多级运放系统中的一级放大器31的输入为第一信号线input1和第二信号线input2，为了及时调整输入一级电容61的电流，第一信号线input1和第二信号线input2还作为比较器41和跨导放大器42的输入，在信号输入一级放大器31的同时，比较器41和跨导放大器42根据第一信号线input1和第二信号线input2的差分电压确定压摆率的调整方案，具体为：在差分电压满足预设电压阈值时打开第一开关器件51，使跨导放大器42根据差分电压转换得到的差分电流流向一级电容61，以对流入一级电容61的电流进行补偿，提高一级电容61的充电速度，进而提高一级放大器31的压摆率。

多级运放系统中与第一信号线input1和第二信号线input2连接的运算放大器可以对输入正负输入端的两个输入信号进行加、减、微分、积分等数学运算，输出运算结果信号。

具体的，第一信号线input1和第二信号线input2作为多级运放系统的输入，均与一级放大器31、比较器41和跨导放大器42的输入端连接，使比较器41和跨导放大器42得到的差分信号与一级放大器31的输入的差分信号一致。此外，一级放大器31的输出端与二级放大器32的输入端连接，二级放大器32的输出端与信号引出线out连接。比较器41的输出端和跨导放大器42的输出端分别与第一开关器件51的两个输入端连接，第一开关器件51的输出端与一级电容61的输入端以及一级放大器31的输入端连接，第一开关器件51位于跨导放大器42的输出端与一级电容61的输入端之间的线路上，当第一开关器件51闭合导通时，跨导放大器42的输出电流才可通过第一开关器件51流入一级电容61。

其中，比较器41可以对接收到的两路输入信号(即第一信号线input1和第二信号线input2的输入信号)的电压求差值，所求差值即为两路输入信号的差分电压，当差分电压大于或等于预设电压阈值时，输出导通信号，如二进制信号1(高电平)，当差分电压小于预设电压阈值时，输出关断信号，如二进制信号0(低电平)。如图1所示，比较器41在确定第一信号线input1和第二信号线input2输入的两个信号之间的差分电压大于或等于预设电压阈值时，向第一开关器件51输出导通信号，控制第一开关器件51导通。需要注意的是，导通信号和关断信号为电压不同的信号，导通信号为高电平时，关断信号为低电平，导通信号为低电平时，关断信号为高电平。

跨导放大器42可以根据接收到的两路输入信号的差分电压的值，转换为对应大小的差分电流。在比较器41控制第一开关器件51导通时，跨导放大器42便可以将根据差分电压转换得到的差分电流，经过第一开关器件51流入一级电容61，对一级电容61进行电流补偿，以提高与一级电容61并联的一级放大器31的压摆率。

第一开关器件51可以是MOS管、二极管、三极管等，从而可以通过高低电平控制第一开关器件51的通断。例如，当第一开关器件51为NPN型三极管时，高电平导通，低电平关断，当第一开关器件51为PNP型三极管，高电平关断，低电平导通。

具体的，比较器根据第一开关器件51对应的高低电平控制方式，确定向第一开关器件51输出的导通信号为高电平或低电平。例如，当第一开关器件51为在高电平时导通，低电平时关断的器件时，比较器在输入信号的差分电压大于或等于预设电压阈值时，向第一开关器件51输出高电平，以控制第一开关器件51导通。

此外，本申请实施例提供的压摆率调整电路，还可以根据外部输入信号的跳变方向，确定电路中的电容是充电还是放电，以调节电路中的电流方向。

例如，当外部信号跳变为相反的方向时，第一信号线input1和第二信号线input2的差分电压的方向相反，跨导放大器42根据差分电压转换得到的差分电流的方向相反，从而使得电路中的电流流向相反，电容处于放电状态。比较器41依然根据差分电压的绝对值是否大于预设电压阈值来决定第一开关器件51是否导通，当第一开关器件51导通时，跨导放大器42产生的差分电流加速了电容的放电速度，在外部信号跳变时依然可以提高运算放大器的压摆率。

本申请实施例提供的压摆率调整电路，通过将多级运放系统的输入信号同时作为比较器41和跨导放大器42的输入信号，使比较器41可以始终监控输入信号的差分电压，以控制第一开关器件51的导通或关闭，并使跨导放大器42可以一直将输入信号的差分电压转换得到对应的差分电流，从而在差分电压大于预设电压阈值、第一开关器件51在比较器41的输出信号的控制下导通时，使差分电流直接流经第一开关器件51流入一级电容61，以快速地与输入一级电容61的原电流叠加，从而动态地对一级电容61进行电流补偿并动态调整补偿电流的大小，减小一级电容61的时间常数，提高运算放大器的压摆率。

可以理解的是，在图1所示的压摆率调整电路中，还包括与二级放大器32并联的二级电容62，和对应的第二开关器件52，第二开关器件52的输入端可以与第一开关器件51的输出端连接，在第一开关器件51导通时被导通。参考第一开关器件51与跨导放大器42和一级电容61的连接方式，第二开关器件52同样位于跨导放大器42和二级电容62之间，在导通时允许跨导放大器42输出的差分电流通过，以流入二级电容62进行电流补偿。

此外，压摆率调整电路还可以包括更多的放大器、和与每个放大器并联的电容、和对应每个电容的开关器件，压摆率调整电路中的多个放大器均如一级放大器31和二级放大器32一般串联，放大器、电容、开关器件和跨导放大器42、比较器41的连接方式，均参考上述一级放大器31、二级放大器32的连接。

图2是本申请实施例提供的另一种压摆率调整电路的结构示意图。如图2所示，在一些实施例中，电路还包括第一电流放大器43。第一电流放大器43连接在跨导放大器42和一级电容61之间，第一电流放大器43用于按照一级电容61对应的第一预设倍数放大差分电流。

可选地，如图2所示，第一电流放大器43可以连接在跨导放大器42的输出端和第一开关器件51的输入端之间，在差分电流经过第一开关器件51之前对差分电流进行第一预设倍数的放大。或者，第一电流放大器43也可以连接在第一开关器件51的输出端与一级电容61的输入端之前(图中未示出)，在差分电流经过第一开关器件51之后、且在输入一级电容61之前，对差分电流进行第一预设倍数的放大，此时，第一电流放大器43只需要在第一开关器件51导通时工作，减少了第一电流放大器43的工作次数的同时也可达到同样的效果。

电流放大器是可以将输入的电流按照预设倍数放大的器件。第一电流放大器43的第一预设倍数，可以根据一级电容61的参数或一级电容61在仿真时的仿真参数进行相对应的设计。

可以理解的是，仿真是对现有技术中的多级运放系统进行仿真，此时没有连接本申请实施例提供的比较器41、跨导放大器42等，仿真时记录节点的跳变数据、时间等参数，以便结合仿真参数确定比较器41、跨导放大器42等的参数，如第一预设倍数、预设电压阈值等。

待调整电路的多级运放系统中，多个电容的参数不同，需要补偿的电流不同。本申请提供的压摆率调整电路中，只需在跨导放大器42的输出端和一级电容61的输入端之间，设置与电容对应的电流放大器，比如：与一级电容61对应的第一电流放大器43，便可将从跨导放大器42输出的差分电流放大对应的倍数，之后将放大后的差分电流输入对应的电容，满足对不同电容的调整需求，从而动态调整多个电容的时间常数，提高运算放大器的压摆率，进而提升多级运放系统的压摆率，提高电路的整体反应速度。

如图2所示，在一些实施例中，电路还包括第二开关器件52、第二电流放大器44和二级电容62。其中：二级电容62的输入端分别与一级放大器31的输出端、第二开关器件52的输出端连接。二级电容62的输出端与信号引出线out连接。第二电流放大器44的输入端与跨导放大器42的输出端连接，第二电流放大器44的输出端与第二开关器件52的输入端连接。第二电流放大器44用于按照二级电容62对应的第二预设倍数放大差分电流。在第二开关器件52导通时，第二电流放大器44放大后的差分电流经过第二开关器件52流入二级电容62。

具体的，待调整电路的多级运放系统中，还包括二级放大器32，和其对应的第二开关器件52、第二电流放大器44、二级电容62。二级放大器32的输入端与一级放大器31的输出端、二级电容62的输入端、第二开关器件52的输出端连接，二级电容62的输入端分别与一级放大器31的输出端、第二开关器件52的输出端连接，第二开关器件52的输入端与第二电流放大器44的输出端连接，跨导放大器42的输出电流可以经过第一电流放大器43后再第二电流放大器44放大，后经过第二开关器件52流入二级电容62。此时，由于跨导放大器42的输出电流经过第一电流放大器43和第二电流放大器44的两次放大，二级电容62对应的第二预设倍数与第一预设倍数的乘积为二级电容62所需的对差分电流进行放大的总倍数，可以通过后两者间接设置。

可选地，当第二电流放大器44不与第一电流放大器43连接，而是直接与跨导放大器42的输出端连接时，第二电流放大器44设置的第二预设倍数为二级电容62所需的对差分电流进行放大的总倍数。

二级电容62的输出端与二级放大器32的输出端连接，二级放大器32的输入端与一级放大器31的输出端连接，两个输入信号的差分信号经过一级放大器31流入二级放大器32和二级电容62。第二电流放大器44的输入端与跨导放大器42的输出端连接，第二电流放大器44在接收到跨导放大器42经过第一电流放大器43放大后的电流后，按照二级电容62对应的第二预设倍数放大差分电流。当第二开关器件52在比较器41的控制下导通时，第二电流放大器44放大后的差分电流从第二开关器件52经过，流入二级电容62，对二级电容62的电流进行补偿。

可以理解的是，待调整电路的多级运放系统中，还可以进一步包括三级放大器、四级放大器、……、N级放大器，和每级放大器对应的开关器件、电流放大器、电容。三级、四级……N级放大器和其对应的开关器件、电流放大器、电容的连接方式参考二级放大器32的描述。

可以看出，跨导放大器42将差分电压转换成差分电流后，可以同时对所有米勒电容(即一级电容61、二级电容62、……)充放电。跨导放大器42将差分电压转换，适当提高系统总体带宽并且进行限流，可以进一步防止系统因为带宽过大而不稳定。

考虑到迟滞电压比较器41具有的迟滞特性，能够在一定程度上解决噪声扰动的问题，在本实施例中，比较器41可以为迟滞电压比较器41。

当迟滞电压比较器41的输入信号从最小向最大变化的过程中，一旦达到第一电压阈值，输出便跳变为反向，相应的，当输入信号从最大向最小变化的过程中，一旦达到第二电压阈值，输出跳变正向。第一电压阈值和第二电压阈值间的宽度或差值被称为迟滞宽度，反映了比较器41的迟滞特性。

在迟滞电压比较器41中设置迟滞电压的参数，例如第一电压阈值和第二电压阈值，可以在输入信号的电压扰动时，确保其是否在迟滞宽度范围内，即，输入信号的电压只要没有触碰第一电压阈值或第二电压阈值，输出就不会发生改变。因此，当迟滞电压比较器41在输出导通信号或关断信号后，还可以保持一定的迟滞电压，以避免开关器件在开启和关断之间多次切换，造成响应不连续。

在一些实施例中，一级电容61具有钳位电压，钳位电压是根据一级电容61的电压扰动参数确定的。

电路中的一些元器件需要过压保护，例如电容。因此，对电容设置对应的钳位电压，可以在电压扰动时减小电压扰动恢复时间。钳位电压可以根据电容的电压扰动参数确定，例如，对电路进行仿真时获取的该电容的电压扰动参数。

图3是本申请实施例提供的又一种压摆率调整电路的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，本申请实施例提供的压摆率调整电路还可以包括：初级放大器70、初级开关器件71、初级电流放大器72。其中，初级放大器70的第一输入端与第一信号线input1连接，初级放大器70的第二输入端与第二信号线input2连接，初级放大器70的输出端与一级放大器31的第一输入端连接。初级开关器件71的输入端与比较器41的输出端连接，初级开关器件71的输出端与初级放大器70的第三输入端连接。初级电流放大器72的输入端与跨导放大器42的输出端连接，初级电流放大器72的输出端与初级开关器件71的输入端连接。比较器41在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制初级开关器件71导通，使能跨导放大器42根据差分电压向初级放大器70输出差分电流。

具体的，当多级运放系统中还包括初级放大器70时，一级放大器31由双输入改为单输入，一级放大器31上原本接入第二信号线input2的接口可以不再接信号线(如图3所示)，或改为接地(图中未示出)，或根据需要接其他信号线(图中未示出)，初级放大器70则为双输入，电路的连接关系如图3所示，初级放大器70的第一输入端与第一信号线input1连接，初级放大器70的第二输入端与第二信号线input2连接，初级放大器70的输出端与一级放大器31的输入端连接。跨导放大器42的第一输入端和比较器41的第一输入端与第一信号线input1连接，跨导放大器42的第二输入端和比较器41的第二输入端与第二信号线input2连接，跨导放大器42的输出端与初级电流放大器72的输入端连接，比较器41的输出端与初级开关器件71的第一输入端连接，初级电流放大器72的输出端与初级开关器件71的第二输入端连接，初级开关器件71的输出端与初级放大器70的第三输入端连接。初级开关器件71位于初级电流放大器72和初级放大器70的第三输入端之间，当初级开关器件71在比较器41的作用下导通时，初级电流放大器72的输出电流才可通过初级开关器件71输入至初级放大器70。

跨导放大器42输出的差分电流以偏置电流的形式输入至初级放大器70，可以直接对初级放大器70的压摆率进行提高。可以理解的是，初级放大器70的存在使电路的结构有了改变，相应的，电容所对应的电流放大器的预设放大倍数也需要经过仿真进行调整。

在上述实施例中，单个输入信号的放大器为单端放大器，例如图2中的二级放大器32、三级放大器，或图3中的一级放大器31、二级放大器32、三级放大器。两个输入信号的放大器为差分放大器，差分放大器可以放大两个输入信号之间的电压差，例如图1、图2中的一级放大器31，和图3中的初级放大器70。

图4是本申请实施例提供的压摆率调整方法的流程示意图。如图4所示，本申请实施例提供的压摆率调整方法，可以应用于上述实施例中任一项的压摆率调整电路，方法可以包括：

S101、获取两个输入信号的差分电压。

具体的，S101可以包括：比较器获取比较器的两个输入信号的差分电压，和，跨导放大器获取跨导放大器的两个输入信号的差分电压。比较器和跨导放大器的两个输入信号相同，并且同时为多级运放系统中一级放大器的两个输入信号。

S102、将差分电压转换为差分电流。

具体的，跨导放大器将差分电压转换为对应的差分电流。

S103、在差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制开关器件导通时，差分电流经过开关器件流入目标节点。

具体的，目标节点可以是图1、图2所示的一级电容、二级电容等，也可以是图3所示的初级放大器。当目标节点为一级电容时，开关器件为第一开关器件，当目标节点为二级电容时，开关器件为第二开关器件，……，当目标节点为初级放大器时，开关器件为初级开关器件。

具体的，比较器在判断差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制开关器件导通，比较器在判断差分电压小于预设电压阈值时，控制开关器件断开。

比较器根据获取的两个输入信号的差分电压，将其与预设电压阈值进行比较，当差分电压大于或等于预设电压阈值时，输出信号控制开关器件导通。当开关器件导通时，跨导放大器输出的差分电流便直接通过开关器件流入目标节点，对目标节点进行电流补偿。

目标节点为具有较大时间常数的节点，可以通过仿真结果确定。具体的，通过仿真结果，确定电路中待调整的节点，例如图1、图2中的一级电容、二级电容等，或图3中的初级放大器、一级电容、二级电容等。

本申请实施例提供的压摆率调整方法，通过获取多级运放系统的两个输入信号的差分电压，可以根据差分电压和预设电压阈值控制开关器件的导通和断开，并将差分电压转换成对应的差分电流，从而在开关器件导通时使差分电流流入目标节点，动态调整输入目标节点的电流大小，从而减小目标节点的时间常数，提高运算放大器的压摆率。

可选地，S101之后，方法还包括：

S1021、获取预先设置的迟滞电压值。

具体的，可以根据仿真结果来确定比较器的迟滞电压值。

S1022、根据差分电压、预设电压阈值和迟滞电压值，控制开关器件导通或断开。

比较器在输出信号控制开关器件导通或断开之后，保持一定的迟滞电压，从而可以在迟滞宽度范围内不改变控制结果，避免开关器件在开启和关断多次切换。

可选地，S102之后，在S103中差分电流经过开关器件流入目标节点之前，方法还包括：

S1021、确定目标节点对应的放大倍数。

具体的，可以根据仿真参数确定目标节点对应的放大倍数。例如，在图1、图2所示的电路中，存在一级放大器、二级放大器、三级放大器，对应一级电容、二级电容、三级电容。不同电容的容量不同，所需的补偿电流的大小不同，可根据电容的仿真参数，确定多个电容分别对应的放大倍数。再例如，在图3所示的电路中，还存在初级放大器，初级放大器作为目标节点自身，通过仿真时的参数确定初级电流放大器的放大倍数。

S1022、基于放大倍数放大差分电流。

差分电流由跨导放大器输出后，需流向不同的节点，例如各级电容、初级放大器，而各个节点之间的参数可能不一致，所需要的补偿电流的大小也不一致。因此，根据每个节点对应的放大倍数放大差分电流，可以得到不同节点对应的补偿电流。

S1023、在开关器件导通时，放大后的差分电流经过开关器件流入目标节点。

在开关器件导通时，根据目标节点对应的放大倍数放大后得到的差分电流，流入目标节点，可以对目标节点进行预设的电流补偿，按计划减小目标节点的时间常数，提高运算放大器压摆率。

可选地，S103中差分电流经过开关器件流入目标节点，还包括：

S1031、确定差分电流或放大后的差分电流的输出形式。输出形式包括瞬态脉冲、整体偏置电流中的至少一种。

具体的，可以根据仿真参数确定每个节点的输出形式。例如，一级电容、二级电容可以是瞬态脉冲形式，三级电容可以是整体偏置电流形式，初级放大器可以是整体偏置电流形式。

S1032、基于输出形式，差分电流经过开关器件流入目标节点。

通过瞬态脉冲或者整体偏置电流来对节点进行电流补偿，以此提高电路的整体反应速度，同时保持系统低功耗。

可选地，方法还包括：

获取目标节点的电压扰动参数。

根据电压扰动参数，确定目标节点的钳位电压。

通过仿真获取目标节点的电压扰动参数，并根据电压扰动参数，确定目标节点对应的钳位电压，例如通过仿真获取电容的电压扰动参数，并基于此设计电容对应的钳位电压，以减小电容由于电压扰动所需的恢复时间，可以加快电路消除电压扰动带来的不稳定。

本申请实施例还提供了一种芯片，包括上述电路实施例中任一项的压摆率调整电路。

综上所述，本申请实施例提供的压摆率调整电路、方法及芯片，通过将多级运放系统的输入信号同时作为比较器和跨导放大器的输入信号，使比较器可以始终监控输入信号的差分电压，以控制第一开关器件的导通或关闭，并使跨导放大器可以一直将输入信号的差分电压转换得到对应的差分电流，从而在差分电压大于预设电压阈值、第一开关器件在比较器的输出信号的控制下导通时，使差分电流直接流经第一开关器件流入一级电容，以快速地与输入一级电容的原电流叠加，从而动态地对一级电容进行电流补偿以及动态调整电流补偿的大小，减小一级电容的时间常数，提高运算放大器的压摆率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

在本申请各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本申请描述的“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了装置若干的单元权利要求中，这些装置中的若干个单元可以是通过同一个硬件项来具体体现。第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种压摆率调整电路，其特征在于，包括：

一级放大器，所述一级放大器的第一输入端分别与第一信号线、一级电容的输入端连接，所述一级放大器的第二输入端与第二信号线连接；

二级放大器，所述二级放大器的输入端与所述一级放大器的输出端连接，所述二级放大器的输出端与信号引出线连接；

比较器，所述比较器的第一输入端与所述第一信号线连接，所述比较器的第二输入端与所述第二信号线连接，所述比较器的输出端与第一开关器件的输入端连接；

跨导放大器，所述跨导放大器的第一输入端与所述第一信号线连接，所述跨导放大器的第二输入端与所述第二信号线连接，所述跨导放大器的输出端与所述第一开关器件的输入端连接；

所述第一开关器件的输出端和所述第一信号线连接，所述第一信号线与所述一级电容的输入端连接；所述一级电容的输出端与所述信号引出线连接；

所述比较器在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制所述第一开关器件导通，使能所述跨导放大器根据所述差分电压向所述一级电容输出差分电流，以使所述差分电流对所述一级电容进行电流补偿并动态调整补偿电流的大小；所述差分电压是所述第一信号线和所述第二信号线输入的两个信号之间的差分电压。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：

第一电流放大器，所述第一电流放大器连接在所述跨导放大器和所述一级电容之间；所述第一电流放大器用于按照所述一级电容对应的第一预设倍数放大所述差分电流。

3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，还包括：第二开关器件、第二电流放大器、二级电容；

所述二级电容的输入端分别与所述一级放大器的输出端、所述第二开关器件的输出端连接，所述二级电容的输出端与所述信号引出线连接；

所述第二电流放大器的输入端与所述跨导放大器的输出端连接，所述第二电流放大器的输出端与所述第二开关器件的输入端连接；

所述第二电流放大器用于按照所述二级电容对应的第二预设倍数放大所述差分电流；在所述第二开关器件导通时，所述第二电流放大器放大后的差分电流经过所述第二开关器件流入所述二级电容。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较器为迟滞电压比较器。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述一级电容具有钳位电压，所述钳位电压是根据所述一级电容的电压扰动参数确定的。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：

初级放大器，所述初级放大器的第一输入端与所述第一信号线连接，所述初级放大器的第二输入端与所述第二信号线连接，所述一级放大器由双输入改为单输入，所述初级放大器的输出端与所述一级放大器的输入端连接；

初级开关器件，所述初级开关器件的输入端与所述比较器的输出端连接，所述初级开关器件的输出端与所述初级放大器的第三输入端连接；

初级电流放大器，所述初级电流放大器的输入端与所述跨导放大器的输出端连接，所述初级电流放大器的输出端与所述初级开关器件的输入端连接；

所述比较器在确定差分电压大于或等于预设电压阈值时，控制所述初级开关器件导通，使能所述跨导放大器根据所述差分电压向所述初级放大器输出差分电流。

7.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的压摆率调整电路。