[发明专利]放大器

说明书

描述一种斩波放大器和操作方法。所述斩波放大器包括被布置成使用具有斩波频率的第一斩波信号来调制输入信号的第一斩波器。放大级具有被布置成接收所述被斩波的信号的输入以及输出，且在所述输出处供应放大信号。输出斩波器被布置成使用具有所述斩波频率的第二斩波信号来整合所述放大信号以产生放大输出信号。所述放大级另外被配置成对所述被斩波的信号进行滤波以衰减具有比所述斩波频率低的频率的信号分量。

技术领域

本说明书涉及放大器，且特定来说涉及斩波放大器和操作斩波放大器的方法。

背景技术

电子放大器用于增大输入信号的强度，所述输入信号可能为DC信号或AC信号。

在一些应用中，输入信号可能非常小，且可能需要高的增益以便将输出信号的强度增大到所希望的水平。高增益DC放大器的设计可具挑战性，尤其是在需要考虑输入偏移电压和1/厂噪声时。一般来说，输入偏移电压是差分放大器的第一输入与第二输入之间的电压差值，需要所述输入偏移电压以便产生零输出。这在很大程度上是由于用于建置放大器的组件(例如晶体管)的固有差异。所述输入偏移电压是DC电压和1/f或闪烁噪声，在较低频率处具有较大频谱分量，具有高增益的DC放大器可能因此在它们由所述偏移电压和/或1/f噪声产生的输出信号中具有大量无用信号分量。

可更好地处理偏移电压和/或1/f噪声的AC放大器更容易建置。

一种斩波放大器可用作DC放大器，且使用斩波信号调制输入信号以使得所述输入信号就像AC信号一样可被放大，且接着将所述放大器的输出整合回到放大器输出处的DC信号。这种方法允许放大小的DC信号。

还可使所述斩波放大器的输出穿过输出滤波器以尝试去除不想要的信号。然而，对于极小的输入信号，尤其在固态或集成电路实施方案中可能很难实现具有足以去除不想要的信号并保留放大输出信号的滤波器特性的输出滤波器的设计。

因此，能够放大小的较低频率信号的放大器和放大方法总体上会是有益的。

发明内容

根据本公开内容的第一方面，提供一种斩波放大器，包括：被布置成使用具有斩波频率的第一斩波信号来调制输入信号并且输出被斩波信号的第一斩波器；具有被布置成接收所述被斩波信号的输入以及输出的放大级，其中所述放大级被配置成在所述输出处供应放大信号；以及被布置成使用具有所述斩波频率的第二斩波信号来整合所述放大信号以产生放大输出信号的输出斩波器，其中所述放大级另外被配置成对经过所述放大级的信号进行滤波以衰减具有比所述斩波频率低的频率的信号分量。

在一个或多个实施例中，所述放大级可具有高通滤波器行为。

在一个或多个实施例中，所述放大级可具有带通滤波器行为。

在一个或多个实施例中，所述放大级可另外被配置成对被斩波的信号进行滤波以减少偏移和/或1/f噪声信号分量。

在一个或多个实施例中，输入信号可具有低于约50mV、20mV或10mV的电压。

在一个或多个实施例中，输入信号可具有在大约10μV到10mV的范围内的电压。

在一个或多个实施例中，所述放大级可可包括主放大器。

在一个或多个实施例中，所述放大级可包括在所述主放大器的输入处的滤波器或滤波电路，或在所述主放大器的输出处的滤波电路。

在一个或多个实施例中，所述主放大器可具有差分电压输入和/或差分电压输出。电感电路或组件可跨越所述差分电压输出而连接。

在一个或多个实施例中，所述主放大器可包括电压电流转换器与电流电压转换器的级联。

在一个或多个实施例中，所述电压电流转换器可由借助共栅拓朴布置的一对晶体管提供，和/或所述电流电压转换器可由一对电阻器提供。