通过切换控制进行信号放大的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及放大电路的降噪技术领域，具体而言，涉及一种通过切换控制进行信号放大的方法及一种相关装置。
【背景技术】
[0002]单端音频放大器(single-ended aud1 band amplifier)等传统放大电路容易出现运算速度受限的问题，因为其中存在的电流镜的极点(pole)。通常来说，闪烁噪声(flicker noise)的要求会使元件面积变大，从而降低速度。当前提出的降低噪声及偏移以增强放大电路性能的电路设计中，还存在某些副作用(side effect)，例如会显著增大芯片的输入级面积。或者在另外例子中，为了要降低某些类型的噪声，需要利用额外的滤波电路(例如，美国专利第7，292，095号中所公开的陷波滤波器(notch filter))导致电路系统更加复杂。
【发明内容】
[0003]鉴于此，本发明实施例提供一种通过切换控制进行信号放大的方法及装置，以降低放大电路的降噪及偏移。
[0004]本发明一实施例提供一种通过切换控制进行信号放大的方法，包括:基于若干调制方案中的一个调制增益级的输入信号，以产生增益级的第一放大路径的至少一个第一放大结果；基于若干调制方案中的一个调制增益级的输入信号，以产生增益级的第二放大路径的至少一个第二放大结果；以及基于至少一个第一放大结果及至少一个第二放大结果，产生增益级的放大信号。其中，在若干调制方案之间进行切换的第一放大路径的至少一个切换时间点与在若干调制方案之间进行切换的第二放大路径的一个切换时间点不重叠。
[0005]本发明另一实施例提供一种通过切换控制进行信号放大的方法，包括:基于N个切换控制信号分别选择性地启用或禁用增益级的N个放大路径，其中N是等于或大于2的正整数；以及基于由N个放大路径所产生的N个放大结果，产生增益级的放大信号。其中，N个放大路径不会同时被禁用。
[0006]本发明又一实施例提供一种通过切换控制进行信号放大的装置，所述装置包括切换控制电路以及耦接到切换控制电路的增益级，切换控制电路被布置成执行切换控制，且增益级被布置成在切换控制电路的控制下工作，增益级基于若干调制方案中的一个调制增益级的输入信号以产生增益级的第一放大路径的至少一个第一放大结果，以及基于若干调制方案中的一个调制增益级的输入信号以产生增益级的第二放大路径的至少一个第二放大结果，并且基于至少一个第一放大结果及至少一个第二放大结果产生增益级的放大信号；其中，在若干调制方案之间进行切换的第一放大路径的至少一个切换时间点与在若干调制方案之间进行切换的第二放大路径的一个切换时间点不重叠。
[0007]本发明实施例的通过切换控制进行信号放大的方法及装置，通过切换控制信号选择性地启用或禁用增益级的多个放大路径，并基于多个放大路径产生的多个放大结果产生放大信号，因此不会增加芯片面积，也无需利用额外的用于消除噪声(例如，波纹电压噪声(ripple noise)或斩波噪声(chopping noise))的滤波电路，即可降低放大电路的降噪及偏移，且不会降低放大电路的运算速度。
【附图说明】
[0008]图1是本发明第一实施例的通过切换控制进行信号放大的装置的结构示意图；
[0009]图2是本发明第二实施例的通过切换控制进行信号放大的装置的结构示意图；
[0010]图3是本发明一实施例的通过切换控制进行信号放大的方法的流程示意图；
[0011]图4是本发明一实施例的切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的波形示意图；
[0012]图5是本发明第三实施例的通过切换控制进行信号放大的装置的结构示意图；
[0013]图6是本发明另一实施例的切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的波形示意图；
[0014]图7是本发明又一实施例的切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的波形示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本发明以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中描述的实施例，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它实施例，都属于本发明所保护的范围。
[0016]在本发明实施例的全文中，用语“包括”应被理解为“包括，但不限于…”，用语“耦接”意指间接电连接或直接电连接，例如，如果一个器件耦接到另一器件，则所述两个器件之间的连接可以是直接电连接或者是通过其他器件及连接件的间接电连接。
[0017]图1是本发明第一实施例的通过切换控制进行信号放大的装置的结构示意图，该装置100可作为信号放大器件的至少一个部分(例如，一部分或全部)。如图1所示，装置100包括两个增益级110及120(分别标记为“Gml”及“Gm2”，分别代表两个增益级的等效跨导值)、切换控制电路110SW(为简洁起见，标记为“SW Ctrl”)以及用于执行密勒补偿(Miller compensat1n)的一些阻抗部件(例如电容器C及电阻器R)。图1所示架构可被视为两级式运算放大器(operat1nal amplifier ；0P Amp)，符号Vi (其后缀“i”代表输入)表不增益级110的输入信号(例如，输入电压信号)，符号Vo(其后缀“ο”代表输出)表示增益级120的输出信号(例如，输出电压信号)。此外，增益级110还包括多个放大路径{110-n}，例如N个放大路径110-1、110-2、…、110_N(图1中未示出)，其中符号N表示等于或大于2的正整数，符号η表示处于区间[1，Ν]范围内的整数，例如小于或等于N的正整数，N个放大路径的总跨导值构成Gml。此外，切换控制电路110SW可产生并输出多个切换控制信号{PH[n]}(例如N个切换控制信号PH[1]、PH [2]、…、PH [N]),以用于对增益级110执行切换控制。
[0018]根据本实施例，切换控制电路I 1Sff被配置成执行切换控制，且增益级110被配置成在切换控制电路110SW的控制下工作。具体而言，在输入信号Vi进入放大路径之前，首先基于若干调制方案来调制输入信号Vi，并且在将所述放大路径的各个输出结合在一起以用作增益级110的输出(放大信号)之前，基于若干解调方案来解调这些输出。切换控制信号{PH[n]}控制对所述若干调制/解调方案的选择，S卩，在所述若干调制/解调方案之间进行切换。在本实施例中，每个放大路径的切换时间点均不重叠或在时间上交错。在本发明的其他实施例中，只要至少两个放大路径的切换时间点不同或不重叠即可。
[0019]在本发明实施例中，前述调制方案包括将输入信号Vi乘以正值、零值或负值，SP，向对应放大路径提供输入信号Vi的非反相版本、零版本或反相版本，并且前述解调方案包括将放大路径的放大结果乘以正值、零值或负值，即，提供对应放大路径的放大结果的非反相版本、零版本或反相版本，以抵消调制效应。
[0020]图2是本发明第二实施例的通过切换控制进行信号放大的装置的结构示意图，具体是图1所示增益级110及120中一个增益级的放大路径的等效示意图，例如，在N为等于或大于2的正整数的情况下，上述增益级110具有N个放大路径110-1、110-2、-UlO-N0
[0021]如图2所示，N个放大路径110-1、110-2、…、110-N分别包括各自的运算跨导放大器 114-1、114-2、."、114州(对应标记为“61111[1