TWI654828B - 可組態式放大器模組 - Google Patents

可組態式放大器模組

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Abstract

一種可組態式放大器模組，該可組態式放大器模組包括：一第一放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第一輸出端；一第二放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第二輸出端；一第一電阻；一第二電阻；一第三電阻；一偵測單元，連接至該第二放大器之該第二輸出端並用於偵測是否有一電流流經該偵測單元；以及一控制單元，連接至該第二電阻及該偵測單元並用於根據該偵測單元之一偵測結果控制該第二電阻連接至該第三電阻或一直流信號。

Description

可組態式放大器模組
本揭示關於放大器技術領域，特別是關於一種可組態式放大器模組。
習知具有雙端輸出的運算放大器(Operational Amplifier，OP)中，其雙端輸出不能根據負載的變化作調整。更明確地說，當雙端輸出之其中一者不需要使用時，該其中一者不能被關閉(turned off)。因此，造成運算放大器的功耗浪費。
因此需要針對上述習知技術的問題提出一種解決方法。
本揭示提供一種可組態式放大器模組，其能解決習知技術中的問題。
本揭示之可組態式放大器模組包括：一第一放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第一輸出端，該第一放大器之該非反相輸入端用於接收一第一輸入信號；一第二放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第二輸出端，該第二放大器之該非反相輸入端用於接收一第二輸入信號，其中該第一輸入信號及該第二輸入信號為差分信號；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻之該第一端連接至該第一放大器之該第一輸出端，該第一電阻之該第二端連接至該第一放大器之該反相輸入端；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻之該第一端連接至該第一電阻之該第二端；一第三電阻，具有一 第一端以及一第二端，該第三電阻之該第一端連接至該第二放大器之該反相輸入端，該第三電阻之該第二端連接至該第二放大器之該第二輸出端；一偵測單元，連接至該第二放大器之該第二輸出端並用於偵測是否有一電流流經該偵測單元；以及一控制單元，連接至該第二電阻及該偵測單元，該控制單元用於根據該偵測單元之一偵測結果控制該第二電阻之該第二端連接至該第三電阻之該第一端或一直流信號。
本揭示之可組態式放大器模組包括：一第一放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第一輸出端，該第一放大器之該非反相輸入端用於接收一第一輸入信號；一第二放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第二輸出端，該第二放大器之該非反相輸入端用於接收一直流信號；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻之該第一端連接至該第一放大器之該第一輸出端，該第一電阻之該第二端連接至該第一放大器之該反相輸入端；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻之該第一端連接至該第一電阻之該第二端；一第三電阻，具有一第一端以及一第二端，該第三電阻之該第一端連接至該第二放大器之該反相輸入端，該第三電阻之該第二端連接至該第二放大器之該第二輸出端；一偵測單元，連接至該第二放大器之該第二輸出端並用於偵測是否有一電流流經該偵測單元；以及一控制單元，連接至該第二電阻及該偵測單元，該控制單元用於根據該偵測單元之一偵測結果控制該第二電阻之該第二端連接至該第三電阻之該第一端或該直流信號。
本揭示之可組態式放大器模組中，可以透過是否設置該負載來調整該可組態式放大器模組為雙端輸出放大器或單端輸出放大器，當該可組態式放大器模組為單端輸出放大器時，可關閉該第一放大器及該第二放大器之其中一者以達到節省功耗的目的。再者，當該可組態式放大器模組為單端輸出放大器時，可透過調整該第一電阻及該第二電阻的電阻值增加放大倍數。
10‧‧‧第一放大器
12‧‧‧第二放大器
14‧‧‧偵測單元
16‧‧‧負載
18‧‧‧控制單元
100‧‧‧第一輸出端
120‧‧‧第二輸出端
R1‧‧‧第一電阻
R2‧‧‧第二電阻
R3‧‧‧第三電阻
Va1‧‧‧第一輸入信號
Va2‧‧‧第二輸入信號
Vcm‧‧‧直流信號
第1圖顯示根據本揭示一實施例之可組態式放大器模組。
第2圖顯示根據本揭示另一實施例之可組態式放大器模組。
為使本揭示的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照圖式並舉實施例對本揭示進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本揭示，本揭示說明書所使用的詞語“實施例”意指用作實例、示例或例證，並不用於限定本揭示。此外，本揭示說明書和所附申請專利範圍中所使用的冠詞「一」一般地可以被解釋為意指「一個或多個」，除非另外指定或從上下文可以清楚確定單數形式。並且，在所附圖式中，結構、功能相似或相同的元件是以相同元件標號來表示。
請參閱第1圖，第1圖顯示根據本揭示一實施例之可組態式放大器模組。
該可組態式放大器模組包括一第一放大器10、一第二放大器12、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一偵測單元14、一負載16、以及一控制單元18。
該第一放大器10具有一非反相輸入端+、一反相輸入端-、以及一第一輸出端100。該第一放大器10之該非反相輸入端+用於接收一第一輸入信號Va1。
該第二放大器12具有一非反相輸入端+、一反相輸入端-、以及一第二輸出端120。該第二放大器12之該非反相輸入端+用於接收一第二輸入信號Va2。
於本實施例中，該第一輸入信號Va1及該第二輸入信號Va2為差分信號(differential signals)。
該第一電阻R1具有一第一端以及一第二端。該第一電阻R1 之該第一端連接至該第一放大器10之該第一輸出端100。該第一電阻R1之該第二端連接至該第一放大器10之該反相輸入端-。
該第二電阻R2具有一第一端以及一第二端。該第二電阻R2之該第一端連接至該第一電阻R1之該第二端。
該第三電阻R3具有一第一端以及一第二端。該第三電阻R3之該第一端連接至該第二放大器12之該反相輸入端-。該第三電阻R3之該第二端連接至該第二放大器12之該第二輸出端120。
該偵測單元14連接於該第二放大器12之該第二輸出端120與該負載16之間。該偵測單元14用於偵測是否有一電流流經該偵測單元14。
該控制單元18連接至該第二電阻R2及該偵測單元14。
本揭示之可組態式放大器模組進一步包括該負載16連接至該偵測單元14，該偵測單元14透過該負載16確認是否有該電流流經該偵測單元14。更明確地說，當未設置該負載16時，該電流不會產生，因此該偵測單元14未偵測到該電流流經該偵測單元14，該控制單元18用於根據該偵測單元14之一偵測結果(即該偵測單元14未偵測到該電流流經該偵測單元14)控制該第二電阻R2之該第二端連接至該第三電阻R3之該第一端。該可組態式放大器模組作為一雙端輸入-雙端輸出放大器。雙端輸入包括該第一放大器10之該非反相輸入端+及該第二放大器12之該非反相輸入端+。雙端輸出包括該第一放大器10之該第一輸出端100及該第二放大器12之該第二輸出端120。
當設置該負載16時，該電流會產生，因此該偵測單元14偵測到該電流流經該偵測單元14，該控制單元18用於根據該偵測單元14之該偵測結果(即該偵測單元14偵測到該電流流經該偵測單元14)控制該第二電阻R2之該第二端連接至一直流信號Vcm。該可組態式放大器模組作為一雙端輸入-單端輸出放大器。雙端輸入包括該第一放大器10之該非反相輸入端+及該第二電阻R2之該第二端。單端輸出包括該第一放大器10之該第一輸出 端100。由於該第一輸入信號Va1輸入至該第一放大器10之該非反相輸入端+，該可組態式放大器模組被組態為一非反相放大器。該第二放大器12可由該控制單元18或其他控制電路關閉(turned off)，藉此達到節省功耗的目的。
當該可組態式放大器模組作為雙端輸入-單端輸出放大器時，由於僅剩下該第一放大器10被使用，因此增益會降低。於一實施例中，該第一電阻R1及該第二電阻R2為可調式電阻。該可組態式放大器模組可透過調整該第一電阻R1及該第二電阻R2的電阻值(例如由該控制單元18調整該第一電阻R1及該第二電阻R2的電阻值)以增加該雙端輸入-單端輸出放大器(該第一放大器10)的放大倍數。
類似的方式，可將該偵測單元14及該負載16設置於該第一放大器10之該第一輸出端100。透過關閉該第一放大器10達到節省功耗的目的。
請參閱第2圖，第2圖顯示根據本揭示另一實施例之可組態式放大器模組。
第2圖之可組態式放大器模組與第1圖之可組態式放大器模組的差異在於第2圖之可組態式放大器模組中，該第一放大器10之該非反相輸入端+用於接收一第一輸入信號Va1，該第二放大器12之該非反相輸入端+用於接收一直流信號Vcm。也就是說，該第一輸入信號Va1及該直流信號Vcm不是差分信號。未描述的部分可參閱第1圖相關之描述，此不多加贅述。
當未設置該負載16時，該電流不會產生，因此該偵測單元14未偵測到該電流流經該偵測單元14，該控制單元18用於根據該偵測單元14之一偵測結果(即該偵測單元14未偵測到該電流流經該偵測單元14)控制該第二電阻R2之該第二端連接至該第三電阻R3之該第一端。由於該第二放大器12之該非反相輸入端+接收該直流信號Vcm，該可組態式放大器模組作為一雙端輸入-雙端輸出放大器。雙端輸入包括該第一放大器10之該非反相輸入端+及該第二放大器12之該非反相輸入端+。雙端輸出包括該第一放大 器10之該第一輸出端100及該第二放大器12之該第二輸出端120。
當設置該負載16時，該電流會產生，因此該偵測單元14偵測到該電流流經該偵測單元14，該控制單元18用於根據該偵測單元14之該偵測結果(即該偵測單元14偵測到該電流流經該偵測單元14)控制該第二電阻R2之該第二端連接至該直流信號Vcm。該可組態式放大器模組作為一雙端輸入-單端輸出放大器。雙端輸入包括該第一放大器10之該非反相輸入端+及該第二電阻R2之該第二端。單端輸出包括該第一放大器10之該第一輸出端100。由於該第一輸入信號Va1輸入至該第一放大器10之該非反相輸入端+，該可組態式放大器模組被組態為一非反相放大器。該第二放大器12可由該控制單元18或其他控制電路關閉，藉此達到節省功耗的目的。
當該可組態式放大器模組作為雙端輸入-單端輸出放大器時，由於僅剩下該第一放大器10被使用，因此增益會降低。於一實施例中，該第一電阻R1及該第二電阻R2為可調式電阻。該可組態式放大器模組可以透過調整該第一電阻R1及該第二電阻R2的電阻值(例如由該控制單元18調整該第一電阻R1及該第二電阻R2的電阻值)以增加該雙端輸入-單端輸出放大器(該第一放大器10)的放大倍數。
類似的方式，可將該偵測單元14及該負載16設置於該第一放大器10之該第一輸出端100。透過關閉該第一放大器10達到節省功耗的目的。
本揭示之可組態式放大器模組中，可以透過是否設置該負載來調整該可組態式放大器模組為雙端輸出放大器或單端輸出放大器，當該可組態式放大器模組為單端輸出放大器時，可關閉該第一放大器及該第二放大器之其中一者以達到節省功耗的目的。再者，當該可組態式放大器模組為單端輸出放大器時，可透過調整該第一電阻及該第二電阻的電阻值增加放大倍數。
雖然本揭示已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本 揭示，本揭示所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

  1. 一種可組態式放大器模組，包括：一第一放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第一輸出端，該第一放大器之該非反相輸入端用於接收一第一輸入信號；一第二放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第二輸出端，該第二放大器之該非反相輸入端用於接收一第二輸入信號，其中該第一輸入信號及該第二輸入信號為差分信號；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻之該第一端連接至該第一放大器之該第一輸出端，該第一電阻之該第二端連接至該第一放大器之該反相輸入端；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻之該第一端連接至該第一電阻之該第二端；一第三電阻，具有一第一端以及一第二端，該第三電阻之該第一端連接至該第二放大器之該反相輸入端，該第三電阻之該第二端連接至該第二放大器之該第二輸出端；一偵測單元，連接至該第二放大器之該第二輸出端並用於透過是否連接至一負載偵測是否有一電流流經該偵測單元；以及一控制單元，連接至該第二電阻及該偵測單元，其中該控制單元用於根據該偵測單元之一偵測結果控制該第二電阻之該第二端連接至該第三電阻之該第一端或一直流信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可組態式放大器模組，其中該偵測單元未偵測到該電流流經該偵測單元，該控制單元控制該第二電阻之該第二端連接至該第三電阻之該第一端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可組態式放大器模組，其中該偵測單元偵測到該電流流經該偵測單元，該控制單元控制該第二電阻之該第二端連接至該直流信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之可組態式放大器模組，其中該第一電阻及該第二電阻為可調式電阻。
  5. 一種可組態式放大器模組，包括：一第一放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第一輸出端，該第一放大器之該非反相輸入端用於接收一第一輸入信號；一第二放大器，具有一非反相輸入端、一反相輸入端、以及一第二輸出端，該第二放大器之該非反相輸入端用於接收一直流信號；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻之該第一端連接至該第一放大器之該第一輸出端，該第一電阻之該第二端連接至該第一放大器之該反相輸入端；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻之該第一端連接至該第一電阻之該第二端；一第三電阻，具有一第一端以及一第二端，該第三電阻之該第一端連接至該第二放大器之該反相輸入端，該第三電阻之該第二端連接至該第二放大器之該第二輸出端；一偵測單元，連接至該第二放大器之該第二輸出端並用於透過是否連接至一負載偵測是否有一電流流經該偵測單元；以及一控制單元，連接至該第二電阻及該偵測單元，其中該控制單元用於根據該偵測單元之一偵測結果控制該第二電阻之該第二端連接至該第三電阻之該第一端或該直流信號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之可組態式放大器模組，其中該偵測單元未偵測到該電流流經該偵測單元，該控制單元控制該第二電阻之該第二端連接至該第三電阻之該第一端。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之可組態式放大器模組，其中該偵測單元偵測到該電流流經該偵測單元，該控制單元控制該第二電阻之該第二端連接至該直流信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之可組態式放大器模組，其中該第一電阻及該第二電阻為可調式電阻。
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