[发明专利]一种差分选择滤波电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路及方法，尤其涉及一种差分选择滤波电路及其方法。

背景技术

差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。但是差分放大电路结构复杂、分析繁琐，特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难以理解，因而一直是模拟电子技术中的难点。差分放大电路：按输入输出方式分：有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种类型。按共模负反馈的形式分：有典型电路和射极带恒流源的电路两种。

然而现有的差分放大电路具有以下缺点：（1）不具有增益控制和信号选择的功能，无法对于同一差分输入端口需要根据不同使用条件输入多种信号的时候，进行对应的反馈；（2）现有技术的差分放大电路的频率响应带宽，只和放大器或者后端专门设计的滤波电路有关，当放大器是固定的情况下，只能调整后端专门设计的滤波电路。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双端输入双端输出的差分选择滤波电路及其方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种差分选择滤波电路，包括差分运算模组；所述的差分运算模组包括运算放大器U1A和U1B，外部差分输入信号INPUT+通过电阻R5与U1A的同向输入端连接，外部差分输入信号INPUT-通过电阻R7与U1A的反向输入端连接，U1A的输出端通过电阻R6与U1B的反向输入端连接，U1B的同向输入端通过电阻R4接地，U1B的输出端输出差分信号OUTPUT+，U1A的输出端还输出差分信号OUTPUT-；U1B的反向输入端和输出端之间还并联有R9；R5=R7，R6=R9；

所述的差分选择滤波电路还包括信号反馈模组和信号选择控制模组；所述的信号反馈模组包括电阻R8、电阻R3、电容C3、电容C4和至少一组信号反馈模块，所述的信号选择控制模组包括至少一个N通道模拟开关U2；电阻R8和电容C4并联于U1A的反向输入端与输出端之间，电阻R3和电容C3并联于U1A的同向输入端与U1B的输出端之间；R3=R8，C3=C4；所述的一组信号反馈模块包括第一信号反馈单元和第二信号反馈单元，第一信号反馈单元和第二信号反馈单元均包括并联连接的电阻Ra和电容Ca，第一信号反馈单元和第二信号反馈单元中的电阻Ra的阻值相同，第一信号反馈单元和第二信号反馈单元中的电容Ca的电容量相同；第一信号反馈单元的输入端与U1A的输出端连接，第一信号反馈单元的反馈信号输出端通过U2与U1A的同向输入端连接，第二信号反馈单元的输入端与U1B的输出端连接，第二信号反馈单元的输出端通过U2与U1A的反向输入端连接；U2的控制信号输入端IN接收外部控制信号CTRL，根据外部控制信号CTRL同时控制U1A的同向输入端是否接收来自第一信号反馈单元输出的反馈信号和U1A的反向输入端是否接收来自第二信号反馈单元输出的反馈信号。

进一步地，所述的信号选择控制模组包括一个四通道模拟开关U2，所述的信号反馈模组包括两组信号反馈模组，其中一组信号反馈模组包括第一信号反馈单元和第二信号反馈单元，另外一组信号反馈模组包括第三信号反馈单元和第四信号反馈单元；

第一信号反馈单元包括并联连接的电阻R1和电容C1，第二信号反馈单元包括包括并联连接的电阻R11和电容C6；电阻R1的输入端与U1B的输出端连接，电阻R1的输出端feedback_B+与U2的第二反馈信号输入端D2连接，U2的第一反馈信号输出端S2A与U1A的同向输入端连接，U2的第二反馈信号输出端S2B空接；电阻R11的输入端与U1A的输出端连接，电阻R11的输出端feedback_B-与U2的第三反馈信号输入端D3连接，U2的第三反馈信号输出端S3A与U1A的反向输入端连接，U2的第四反馈信号输出端S3B空接；R1=R11，C1=C6；

第三信号反馈单元包括并联连接的电阻R2和电容C2，第四信号反馈单元包括包括并联连接的电阻R10和电容C5；电阻R2的输入端与U1B的输出端连接，电阻R2的输出端feedback_A+与U2的第一反馈信号输入端D1连接，U2的第五反馈信号输出端S1A与U1A的同向输入端连接，U2的第六反馈信号输出端S1B空接；电阻R10的输入端与U1A的输出端连接，电阻R10的输出端feedback_A-与U2的第三反馈信号输入端D3连接，U2的第三反馈信号输出端S3A与U1A的反向输入端连接，U2的第四反馈信号输出端S3B空接；R2=R10，C2=C5；