通过切换控制进行信号放大的方法及装置的制造方法_3

文档序号:9379635阅读:来源:国知局
调方案可包括:提供放大结果的非反相版本、零版本及反相版本。例如,为第一放大路径提供放大结果的零版本的时间周期与为第二放大路径提供放大结果的零版本的时间周期不重叠。换言之,通过选择性地输出或不输出放大路径的放大结果,切换控制器基于切换控制信号选择性地启用或禁用增益级110的放大路径,但增益级110的各放大路径不会同时被禁用。此外,提供放大结果的非反相版本的时间周期与提供放大结果的反相版本的时间周期相等,以实现更好的低噪声消除性能。
[0036]再次参阅图3所示,请注意,步骤210A中的部分(部分或全部)操作可与步骤21B中的部分(部分或全部)操作同时运行。此外,步骤210中的部分(部分或全部)操作可与步骤220中的部分(部分或全部)操作同时运行。步骤210A可由第一切换控制信号(例如图2所示的切换控制信号PH[1])控制,且步骤210B可由第二切换控制信号(例如图2所示的切换控制信号PH[2])控制,其中所述第二切换控制信号是所述第一切换控制信号的延迟版本。
[0037]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,其中增益级110的放大路径110-1、110-2、…、110-N的数目N可等于或大于2。
[0038]如图4所示,本实施例的每个切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]均为周期性信号,且切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]实质上相同,只是分别对应于不同的相位。例如,图1所示的切换控制电路110SW可通过切换控制信号PH[1]延迟一定延迟量Tos [2]来产生切换控制信号PH[2],切换控制电路110SW可通过切换控制信号PH[1]延迟一定延迟量Tos [3]来产生切换控制信号PH [3],其余可依次类推。
[0039]每个延迟量Tos [2]、Tos [3]、…、Tos [N]均小于((Tch_2Tdz)/2),其中符号 Tdz表示在任一切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的周期中对应于零状态“O”的死区(dead zone)的长度,符号Tch表示整个周期的长度。此外,正脉冲在所述周期中的脉冲宽度Tpw_p与负脉冲在所述周期中的脉冲宽度Tpw_n可彼此相等,例如,Tpw_p = Tpw_η = ((Tch-2Tdz) /2),其中正脉冲对应于非反相状态“+I ”,负脉冲对应于反相状态“_1 ”。由于将正脉冲与负脉冲在所述周期中的脉冲宽度彼此相等,因而N个放大路径110-1、110-2、…、110-N中的每个放大路径均可均匀地切换,且此时可容易实现噪声/失配消除。
[0040]在实际应用场景中,延迟量Tos[2]、Tos[3]、…、Tos[N]可各不相同。具体而言,延迟量Tos[2]、Tos[3]、…、Tos[N]中的任何两个彼此不同,例如,Tos[2] < Tos[3]<Tos[N],又如,(Tos[3]-Tos[2]) = (Tos[4]-Tos[3])=…=(Tos[N]-Tos[N_l]),又如,(Tos[3]-Tos[2]) = (Tos[4]-Tos[3])=…=(Tos[N]-Tos[N_l]) =Tos[2]。由于切换时刻(或死区持续时间)不重合,因此当N个放大路径110-1、110-2、…、IlO-N中的一个放大路径进行切换时,其他放大路径(或N个放大路径110-1、110-2、…、IlO-N中的另一放大路径,此时N = 2)仍运转。基于此,图1所示装置100的放大功能不存在死区时间(dead-time)。
[0041]如上所述,本发明实施例的切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的每一个都是一个周期性信号,切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]大致都相同,只是分别对应不同的相位。这仅是举例之用,并非本发明的限制。由于切换时刻不重合,因此当N个放大路径110-1、110-2、…、IlO-N中的一个放大路径进行切换时,其他N个放大路径110-1、110-2、…、IlO-N中的至少一个放大路径仍运转。因此,图1所示装置100的放大功能不存在死区时间。此外,本发明实施例的切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的波形可有所变化,只要在这些变体形式中N个放大路径110-1、110-2、…、及IlO-N中的每个放大路径均可均匀地切换(例如,切换控制信号PH[n]的正脉冲在特定时间间隔中的脉冲宽度的总和与切换控制信号PH[n]的负脉冲在特定时间间隔中的脉冲宽度的总和相同或近似相同,或正脉冲在特定时间间隔中的脉冲宽度的总和与负脉冲在特定时间间隔中的脉冲宽度的总和之间的差值处于预定值以内),便可容易实现噪声/失配消除。
[0042]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,具体是图1所示增益级110及120中的一个增益级的放大路径的等效示意图,例如,在N等于4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、…、110-N。本实施例可视为图2所示实施例的变体形式,因此本实施例的装置100的工作原理及过程,可参阅图2所示实施例的类似说明,此处不再予以赘述。
[0043]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,所示切换控制信号PH[1]、PH[2]、PH[3]及PH[4]可用于图3所示方法200,其中增益级110的放大路径110-1、110-2、…、110-N的数目N等于4。本实施例可视为图4所示实施例的变体形式,因此图3所示方法200采用本实施例的切换控制信号时的原理及过程,可参阅图3和图4所示实施例的类似说明,此处不再予以赘述。
[0044]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,所示切换控制信号PH[1]、PH[2]、PH[3]及PH[4]可用于图3所示方法200。请注意,本实施例中大部分符号可与以上实施例的符号相同,只是符号Tdz用来表示转换时间间隔,SP,在本实施例的任一切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]的周期中,在相反状态(例如,非反相状态“+I”与反相状态“-1”这两种相反状态,非反相状态“+I”首先出现;或反相状态“-1”与非反相状态“+I”这两种相反状态,反相状态“-1”首先出现)之间进行转换的时间间隔。
[0045]在图7所示实施例中,任一切换控制信号PH[1]、PH[2]、…、PH[N]中以粗线表示的部分表示转换时间间隔,即上述转换时间间隔。如图7的最下方所示,这些部分的波形可根据图3所示方法200的不同控制方案而不同,例如,根据关于转换控制的控制方案中的一个控制方案(例如图7左下方所示的控制方案),上述相反状态之间的转换可以是急剧的,且对应部分的波形的斜率可能会非常大;又如,根据关于转换控制的控制方案中的另一控制方案(例如图7左下方所示的下一个控制方案),上述相反状态之间的转换与前一例子的转换相比较慢,且对应部分的波形的斜率可能为较小的值;又如,根据关于转换控制的控制方案中的另一控制方案(例如图7右下方所示的控制方案),上述相反状态之间的转换可利用上述零状态“O”来实施,并且此时符号Tdz可表示对应于上述零状态“O”的死区的长度。
[0046]综上所述,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
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