[发明专利]快速稳定的电容式增益放大电路

说明书

本发明公开了一种电容式增益放大电路，通过一对串联耦接的差分放大电路来放大输入信号。在自动归零阶段期间，第一差分放大电路与第二差分放大电路断开时，第一差分放大电路复位，并且在斩波阶段期间，第一和第二差分放大电路串联连接在一起。在斩波阶段期间，一组反馈电容器在第二差分放大电路的相应输出与第一差分放大电路的相应输入之间选择性地切换。

相关申请的交叉引用

在此要求下列每个申请的优先权的权益：(1)2016年9月9日提交的、标题为“FASTSETTLING CAPACITIVE GAIN AMPLIFIER CIRCUIT”的美国临时专利申请No.62/385,761(代理人案号No.3867.296PRV)；(2)2017年5月19日提交的、标题为“FAST SETTLINGCAPACITIVE GAIN AMPLIFIER CIRCUIT”的美国专利申请No.15/600,484(代理人案号No.3867.296US1)；以及(3)2017年5月19日提交的、标题为“FAST SETTLING CAPACITIVEGAIN AMPLIFIER CIRCUIT”的美国专利申请No.15/600,542(代理人案号No.3867.296US2)。

技术领域

本公开涉及电容式增益放大电路领域。

背景技术

典型的电容式增益放大器通过在两个斩波(CHP)放大阶段之间交替来对输入信号进行斩波，其中第二CHP阶段具有与第一CHP阶段相比极性反转的放大信号。电容式增益放大电路的输出可以被输入到模数转换器(ADC)电路，以进行模数转换。当来自电容式增益放大电路的输出的最终电压在ADC电路获取转换用样本之前很好地稳定于正确的最终值时，转换精度会提高。因而，对于信号的高频周期采样，期望电容式增益放大电路使其输出电压快速稳定于准确的最终值。电容式增益放大电路的最大采样率或频率受限于放大的样本值稳定于准确的最终值的速度。

密勒电容器(Miller capacitor)安置于电容式增益放大电路的差分放大器两端，从输入到输出，以便稳定放大器。根据密勒效应(Miller effect)，密勒电容器的电容值被认为是在放大器的输入和输出节点处的与电容器的面值(face value)不同的电容值。密勒电容器根据其密勒电容向放大器的频率响应添加左半平面主极点(dominant left-halfplane pole)，以稳定或补偿该放大器。但是，在常规的电容式增益放大器内的两个CHP阶段之间的斩波期间，密勒电容器的回转(slewing)可能会限制其运行速度。

发明内容

这部分旨在提供对本专利申请的主题的概述。它并非旨在提供关于本发明的排他性或穷尽性解释。具体实施方式部分被引入用于提供关于本专利申请的更多信息。

根据一种实施例，电容式增益放大电路包括两组密勒电容器。第一组密勒电容器被用来在复位差分放大电路的第一阶段期间补偿差分放大电路。第二组密勒电容器被用来在对由差分放大电路放大的信号进行斩波的第二阶段期间补偿差分放大电路。在相继的第二阶段期间，第二组密勒电容器被从差分放大电路的一种极性交换(swap)到差分放大电路的相反极性。

根据一种实施例，电容式增益放大电路包括两组密勒电容器和两个输出级差分放大电路。第一组密勒电容器被用来在复位第一输出级差分放大电路的第一阶段期间补偿第一输出级差分放大电路。第二组密勒电容器被用来在对被放大的信号进行斩波的第二阶段期间补偿第一输出级差分放大电路。第二组密勒电容器在相继的第二阶段期间从第一输出级差分放大电路的一种极性交换到相反极性。第二输出级差分放大电路包括分别与第二组密勒电容器的输入侧耦接的一组输入以及分别与第二组密勒电容器的相应输出侧耦接的一组输出。