[发明专利]可精确控制共模电荷量的全差分电荷传输电路

权利要求书

1.一种可精确控制共模电荷量的全差分电荷传输电路，包括第一数模混合控制型电荷传输电路（3）以及第二数模混合控制型电荷传输电路（4）；其特征是：还包括第一共模电荷检测电路（1）、共模前馈电路（2）、第二共模电荷检测电路（5）、检测处理电路（7）、共模电荷调整电路（6）、M位调整寄存器（8）以及校准控制器（9）；

差分输入端Q_in,p、差分输入端Q_in,n分别连接到第一共模电荷检测电路（1）的差分电荷输入端，第一共模电荷检测电路（1）的输出端连接到共模前馈电路（2）的输入端；共模前馈电路（2）的输出端Vf同时连接到第一数模混合控制型电荷传输电路（3）的第一共模调整信号输入端FF、第二数模混合控制型电荷传输电路（4）的第一共模调整信号输入端FF；第一数模混合控制型电荷传输电路（3）的输出端、第二数模混合控制型电荷传输电路（4）的输出端分别连接到第二共模电荷检测电路（5）的差分电荷输入端，第二共模电荷检测电路（5）的输出端连接到检测处理电路（7）的输入端；检测处理电路（7）的输出端连接到校准控制器（9）的检测信号输入端；校准控制器（9）的M位补偿码输出端连接到M位调整寄存器（8）的信号输入端，M位调整寄存器（8）的信号输出端连接到共模电荷调整电路（6）的控制信号输入端；共模电荷调整电路（6）的控制信号输出端同时连接到第一数模混合控制型电荷传输电路（3）的第二共模调整信号输入端FB、第二数模混合控制型电荷传输电路（4）的第二共模调整信号输入端FB；

校准控制器（9）能控制进入校准模式或正常工作模式；

首先进入校准模式，校准控制器（9）将第一数模混合控制型电荷传输电路（3）、第二数模混合控制型电荷传输电路（4）对应的输入端IN连接到输入基准电压；紧接着开启第一共模电荷检测电路（1）以及第二共模电荷检测电路（5），第二共模电荷检测电路（5）的输出依次被检测处理电路（7）进行统计处理，然后由校准控制器（9）进行运算，对M位调整寄存器（8）进行赋值；共模电荷调整电路（6）根据M位调整寄存器（8）的M位数字码产生补偿电压Vadj，在所述补偿电压Vadj的作用下，控制第一数模混合控制型电荷传输电路（3）、第二数模混合控制型电荷传输电路（4）相应的输出共模电荷量；最后，校准控制器（9）开启共模前馈电路（2），并使得第一数模混合控制型电荷传输电路（3）的输入端IN、第二数模混合控制型电荷传输电路（4）的输入端IN重新连接差分输入端Q_in,n、差分输入端Q_in,p；

完成上述后，校准控制器（9）控制进入正常传输模式；在进入正常传输模式后，校准控制器（9）和检测处理电路（7）进入休眠模式；

第二共模电荷检测电路（5）包括第一电荷检测器（12）、第二电荷检测器（13）、第三电荷检测器（14）以及第四电荷检测器（15）；

第一电荷检测器（12）、第四电荷检测器（15）分别连接差分电荷输出端Q_out,p、全差分电荷输出端Q_out,n；第一电荷检测器（12）的输出端与采样开关S1的一端连接，采样开关S1的另一端与电容C1的一端以及采样开关S2的一端连接，采样开关S2的另一端与第二电荷检测器（13）的输出端连接，第二电荷检测器（13）的输入端与基准信号R_p连接，第三电荷检测器（14）的输入端与基准信号Rn连接，第三电荷检测器（14）的输出端与采样开关S3的一端连接，采样开关S3的另一端与电容C2的一端以及采样开关S4的一端连接，采样开关S4的另一端与第四电荷检测器（15）的输出端连接，电容C1的另一端与采样开关S5的一端以及全差分放大器（16）的正输入端连接，电容C2的另一端与采样开关S6以及全差分放大器（16）的负输入端连接，采样开关S6的另一端与采样开关S5的另一端连接，且采样开关S5的另一端以及采样开关S6的另一端接电压VSet；

第一电荷检测器（12）、第四电荷检测器（15）、采样开关S1、采样开关S4连接第二时钟Φ₂，第二电荷检测器（13）、第三电荷检测器（14）、采样开关S2、采样开关S3、采样开关S5以及采样开关S6连接第一时钟Φ₁，第一时钟Φ₁与第二时钟Φ₂相互不交叠；

共模前馈电路（2）包括PMOS电流镜电路、差分输入对、电流镜偏置电路；

所述PMOS电流镜电路包括PMOS管M3及PMOS管M4，所述PMOS管M3的栅极端与PMOS管M3的漏极端、PMOS管M4的栅极端相连，PMOS管M3、PMOS管M4的源极端相互连接后接电源；PMOS管M3的栅极端、PMOS管M3的漏极端均与复位MOS管Ms1的漏极端相连， PMOS管M4的漏极端与复位MOS管Ms2的漏极端相连；复位MOS管Ms1的栅极端和复位MOS管Ms2的栅极端连接到第二时钟Ф₁；

差分输入对包括MOS管M1及MOS管M2；所述MOS管M1的漏极端与复位MOS管Ms1的源极端相连；所述MOS管M2的漏极端与复位MOS管Ms2的源极端相连；所述MOS管M1的源极端通过源极电阻R1与MOS管M5的漏极端相连，且MOS管M2的源极端通过源极电阻R2与MOS管M5的漏极端相连；MOS管M5的栅极端与MOS管M8的栅极端、MOS管M8的漏极端相连，MOS管M5的源极端与MOS管M6的漏极端连接， MOS管M6的漏极端接地，MOS管M8的源极端接地，MOS管M6的栅极端与MOS管M7的栅极端、MOS管M7的漏极端相连， MOS管M7的源极端、MOS管M8的源极端均接地；MOS管M8的漏极端接偏置电流Ib1，MOS管M7的漏极端接偏置电流Ib2；

MOS管M1的栅极端接收第一输出误差信号CM，MOS管M2的栅极端与第二输出误差信号CMn相连，MOS管M2的漏极端与复位MOS管Ms2的源极端连接。