专利名称：单端到差分放大器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及放大器，更具体地说，涉及在单端到差分输出放大器内进行直流偏移跟踪。
背景技术：
传感器电路通常从换能器中接收电信号。然后，传感器电路将所接收的信号放大到处理所需电平。在一些传感器电路中，信号被偏置并且放大以提供差分输出。电源上的噪音，例如用于偏置信号的共模电源上的噪音，可干扰所接收的传感器信号的接收和放大。在一些传感器电路中，使用滤波器来传递具有感兴趣的特定频率的信号。在集成电路芯片上结合或接近电源或其他电路提供的传统滤波器，会因电源或其他电路造成的失真，而限制滤波器的信号处理质量，并限制滤波器提供低频极点的能力。
实用新型内容在某些示例中，放大器电路可包括第一和第二放大器，该第一和第二放大器配置成接收输入信号并使用包括跨导放大器的反馈回路提供差分输出信号。第一放大器的非反相输入端可配置成接收输入信号。反馈回路可配置成从第一和第二放大器中接收输出并且向第二放大器的非反相输入提供反馈信号，举例来说，以降低直流偏移误差或增大放大器电路的动态范围。在某些示例中，反馈回路可包括耦合在第一和第二放大器的输出端与第二放大器的非反相输入端之间的跨导放大器，和耦合在第二放大器的非反相输入端与地之间的电容器。此概述的目的在于提供本专利申请的主题的概览，而非提供对本实用新型的排他性或穷尽性阐释。包括有详细说明以提供与本专利申请有关的更多信息。
附图不一定按比例绘制，且不同附图中的类似部件可用相同的数字指代。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似部件的不同示例。总的来说，附图是通过举例(而非限制)的方式来说明本文中所探讨之诸实施例。图I和图2总体上显示了单端到差分放大器电路的示例，该单端到差分放大器电路包括第一和第二放大器(AMPpAMP2)以及配置成以共模电压(Vcm)偏置第一和第二放大器的直流电平的输入偏置网络(ZIN1、ZIN2)；图3总体上显示了单端到差分放大器电路的示例，该单端到差分放大器电路包括第一和第二放大器(AMP1、AMP2)、输入偏置网络(ZIN1，ZIN2)、跨导(Gm)放大器以及电容器
(Clpf)。
具体实施方式
发明人已经认识到，除其他以外，一种用于消除放大器(例如用于信号路径数字麦克风内的放大器)或者一种或更多种其他放大器应用中的直流偏移误差的系统和方法。在一个示例中，放大器的输入端处的直流值可用于将电路偏置为仅放大通频带内的信号。因此，信号的直流值不放大，使得在低电源应用中工作的电路具有较大的动态范围。某些电路要求输入阻抗具有很高的值(例如，在I-IOOGQ的范围内)。产生该阻抗值的电路会对负载敏感，这可造成工作电压的偏移。在一个示例中，可检测到工作电压的偏移，并且可校正该偏移，以使该电路在工作时对外部负载(例如，泄露)具有良好的耐受性。图I总体上显示了单端到差分放大器电路100的示例，该单端到差分 放大器电路100包括第一和第二放大器(AMPpAMP2) 105、110，输入偏置网络(例如，第一和第二输入偏置网络(ZIN1、Zin2) 115、120)，以及第一、第二和第三电阻器(R1、R2、R3)135、140、145。电路100可配置成从单端源(INPUT) 130中接收输入、从共模电源(Vqi) 125中接收共模电压，以及提供正、负输出节点(0UTP、0UTN)之间的差分输出。在一个示例中，该单端源130可包括相关联的输入电容(Cin) 131。在一个不例中，该输入偏置网络可配置成以共模电压(Vcm) 125偏置第一和第二放大器105、110的直流电平。在一个示例中，该输入偏置网络可概念化为很高值的电阻器。电路100的传递函数可表示为Vourp 一 Voum = (Vnod麻—Vnodei) * ((1 + + (等式"
(等式I)其中^odei= Vcm (等式 2)在一个示例中，在电路100的制造过程中，输入节点(NODEin)有可能接收到会引起输入偏置网络供应电流的寄生电阻。在一个示例中，该输入偏置网络可包括输入偏置网络或高阻抗网络，例如由Thomson等人共同转让的美国专利申请系列第12/874,832号中所描述的网络，该美国专利申请的全文以引用的方式并入本文中，包括对具有单端到差分放大器的一个或更多个高阻抗网络的使用所作描述。图2总体上显示了单端到差分放大器电路200的示例，正如图I中所示，但此外还包括来自输入节点(NODEin)的寄生电阻(U 150。例如，如果Vqi 125的值为O. 75V，并且寄生电阻150的值为50GQ，那么输入偏置网络必须供应12. 5pA。如果输入偏置网络合成IOGQ，则NODEin的直流电平须偏移125mV。在这种情况下，第一节点(NODE1)可处于直流偏置Vai, NODEin可处于V^MmV。假设差分增益为5，那么第一和第二放大器105、110的输出(VQUTp、Vouin)(例如，输出节点OUTp,、OUTn处的电压)可表示为Vourp = Vcu — 0.125 + (l + ^i) = Fcm — 0.3125 (等式 3 )
(等式3)Ftwrn = Vcm + 0.125 * ^ = Vcm + 0,3125 (等式 4)
(等式4)
权利要求1.一种单端到差分放大器电路，其特征在于，配置成接收单端输入信号并且提供差分输出信号，所述放大器电路包括 第一和第二放大器，所述各放大器都包括反相输入端、非反相输入端以及输出端； 反馈回路，耦合在所述第一和第二放大器的输出端与该第二放大器的非反相输入端之间，该反馈回路包括跨导放大器； 其中该第一放大器的非反相输入端配置成接收所述输入信号，并且其中所述第一和第二放大器的输出端配置为提供所述差分输出信号；且 其中该反馈回路配置成从所述第一和第二放大器中接收所述输出并且向该第二放大器的非反相输入端提供反馈信号。
2.根据权利要求I所述的单端到差分放大器电路，其特征在于，所述反馈回路配置成向该第二放大器的非反相输入端提供该反馈信号以降低直流偏移误差并增大该放大器电路的动态范围。
3.根据权利要求I所述的单端到差分放大器电路，其特征在于，包括 输入偏置网络；且 其中所述第一放大器的非反相输入端配置成经该输入偏置网络接收共模电压。
4.根据权利要求I所述的单端到差分放大器电路，其特征在于，所述第一放大器的反相输入端经第一阻抗耦合到所述第一放大器的输出端； 其中所述第二放大器的反相输入端经第二阻抗耦合到所述第二放大器的输出端；以及 其中所述第一放大器的反相输入端经第三阻抗耦合到所述第二放大器的反相输入端。
5.根据权利要求I所述的单端到差分放大器电路，其特征在于，所述跨导放大器包括反相输入端、非反相输入端以及输出端；以及 其中所述跨导放大器的输出端耦合到所述第二放大器的非反相输入端。
6.根据权利要求5所述的单端到差分放大器电路，其特征在于，所述反馈回路包括耦合在所述第二放大器的非反相输入端与地之间的电容器。
7.根据权利要求I所述的单端到差分放大器电路，其特征在于，包括集成电路，该集成电路包括所述第一和第二放大器以及所述跨导放大器。
专利摘要本实用新型涉及单端到差分放大器电路。本文，除其他以外，探讨一种包括第一和第二放大器的放大器电路，该第一和第二放大器配置成接收输入信号并且使用包括跨导放大器的反馈回路提供差分输出信号。第一放大器的非反相输入端可配置成接收输入信号。反馈回路可配置成从第一和第二放大器中接收输出并且向第二放大器的非反相输入端提供反馈信号，举例来说，以降低直流偏移误差或者增大放大器电路的动态范围。
文档编号H03F3/45GK202696550SQ201220019029
公开日2013年1月23日 申请日期2012年1月16日 优先权日2011年1月14日
发明者A·M·约尔丹, H·加萨 申请人:快捷半导体(苏州)有限公司, 快捷半导体公司