[发明专利]用于模数转换器前端的动态抗混叠滤波器

说明书

本公开涉及用于模数转换器前端的动态抗混叠滤波器。模拟前端系统可包括滤波旁路开关，以自举构造连接从而将所述滤波旁路开关的控制端子拉到电源电压的上方或下方。使用自举开关可以允许差分抗混叠滤波器(AAF)的旁路开关的电荷注入和电容耦合成为共模。ADC的差分输入信号不受AAF滤波器中旁路开关的电荷注入和电容耦合的影响为第一阶。

要求优先权

本申请要求Arthur J.Kalb et al.于2016年11月13日提交的题为“INTERFERENCE-IMMUNE DIAGNOSTIC QUALITY ECG RECORDING FOR WIRELESS PATIENTMONITORING APPLICATIONS”的美国临时专利申请序列号62/421,344、和Arthur J.Kalb etal.于2016年11月14日提交的题为“INTERFERENCE-IMMUNE DIAGNOSTIC QUALITY ECGRECORDING FOR WIRELESS PATIENT MONITORING APPLICATIONS”的美国临时专利申请序列号62/421,650、和Arthur J.Kalb et al.于2017年5月1日提交的题为“QUANTIZATIONNOISE CANCELLATION IN A FEEDBACK LOOP”的美国临时专利申请序列号62/492,406的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开通常涉及集成电路，更具体而非限制性地涉及用于模数转换器的低噪声精密输入级

背景技术

在许多电子应用中，模数转换器(ADC)可将表示真实世界现象(例如光、声音、温度或压力)的模拟电信号转换为数字处理的数字输出信号，例如用于进一步的信号处理。例如，在精密测量系统中，电子设备可以配备一个或多个传感器来进行测量并生成模拟信号。模拟信号可被提供给ADC以生成数字输出信号以供进一步处理。

ADC可以在很多地方找到，例如宽带通信系统、音频系统、接收机系统等。ADC可用于广泛的应用领域，包括通信、能源、医疗保健、仪器仪表和测量、电机与动力控制、工业自动化以及航空航天/国防等。

发明内容

模数转换器(ADC)可用于各种应用，例如在无线患者监护应用中。本发明人已经认识到，要解决的一个问题是由于带外噪声或干扰的采样导致的混叠。本发明人已经认识到，在ADC电路之前耦合的动态抗混叠滤波器(AAF)可以包括旁路开关，该旁路开关在旁路开关转向时可以由于电荷注入和电容耦合而将大量电荷注入到AAF滤波电容器，这会导致ADC输入端的差分误差。本发明人通过认识到可以将自举旁路开关结合到动态AAF滤波器中来解决该问题，该动态AAF滤波器可以独立于输入信号进行电荷注入和电容耦合。因此，建立时间的要求可以大大放宽，这样可以在驱动AAF滤波器和ADC的放大器的噪声混叠和功耗/带宽之间提供更好的折衷。

在一些方面中，本公开涉及模拟前端(AFE)系统，包括具有滤波旁路开关的抗混叠滤波电路，被配置为提供独立于输入信号的电荷注入和时钟馈通中的至少一种。所述AFE系统包括：模数转换器(ADC)电路的至少一个采样电容器，被配置为采样所述抗混叠滤波电路的输出；增益或缓冲电路，包括输入以接收所述输入信号；和耦合所述增益或缓冲电路的输出的抗混叠滤波电路，所述滤波电路包括：滤波电阻器；耦合所述滤波电阻器的端子的滤波电容器；和滤波旁路开关，以自举构造连接从而将所述滤波旁路开关的控制端子拉到电源电压的上方或下方，所述滤波旁路开关与所述滤波电阻器并联，所述滤波旁路开关包括ON状态和OFF状态，其中当处于ON状态时，所述滤波旁路开关被配置为旁路所述滤波电阻器，从而允许所述增益或缓冲电路通过所述滤波旁路开关驱动至少一个采样电容器；和其中当处于OFF状态时，所述滤波旁路开关被配置为使所述增益或缓冲电路通过所述滤波电阻器驱动至少一个采样电容器。