[发明专利]用于放大器输出电压限制的技术

说明书

本公开涉及用于放大器输出电压限制的技术。提供了用于限制放大器的输出电压而不直接影响放大器的输出电流的技术。在例子中，放大器可包括多个放大器级，被配置为接收输入电压并作为所述输入电压的函数提供输出电压；和比较器，被配置为接收电压限制和所述放大器的输出电压的表示，以当所述输出电压违反电压限制时调整所述多个放大器级的第一放大器级的输入端的电流，并将所述输出电压钳位在偏离所述电压限制处。

技术领域

该申请适用于限制放大器输出电流的技术，包括限制放大器的输出电流而不直接分流输出电流。

背景技术

当检测到的电压范围与ADC的输入电压范围匹配时，模数转换器(ADC)和ADC电路可提供最佳性能。不幸的是，可能发生异常，允许输入电压在输入电压范围之外进行偏移。可以使用可以钳位输入电压的驱动器放大器或缓冲器，然而，这种解决方案可能效率低并且可能破坏系统的其他特性，例如其他ADC电路使用的参考电压源。

附图说明

在附图中，不一定按比例绘制，相同的附图标记可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。

图1总体上示出了示例ADC系统。该系统可包括放大器和ADC。

图2总体上示出了用于限制放大器的输出电压而不直接从放大器的输出分流电流的示例放大器。

图3A和3B总体上示出了电压限制放大器的示例。

图4总体上示出了示例差分ADC系统。

图5总体上示出了用于限制放大器的输出电压而不直接从放大器的输出端切断电流的示例放大器。

图6总体上示出了用于差分驱动器放大器的示例性高压钳位电路。

图7总体上示出了钳位ADC驱动器放大器的输出而不直接干扰ADC驱动器放大器的输出电流并且不中断放大器或ADC的电源电压的方法。

具体实施方式

模数转换器(ADC)是将模拟输入或信号承载的连续物理量转换为表示数量幅度(或承载该数字数字的数字信号)的数字数字或输出的电子设备。转换涉及模拟输入信号的量化，因此会引入少量误差。通常，量化通过模拟输入信号的周期性采样而发生。结果是一系列数字值(即数字信号)，它将连续时间和连续幅度的模拟输入信号转换成离散时间和离散幅度的数字信号。

ADC通常由以下应用要求定义：其带宽(模拟信号的频率范围，它可以正确地转换为数字信号)，其分辨率(离散电平的数量，最大模拟信号可以分为和表示在数字信号)，以及它的信噪比“SNR”比(ADC可以准确测量相对于ADC引入的噪声的信号)。模数转换器(ADC)有许多不同的设计，可根据应用要求进行选择。

通常，ADC感测的模拟信号可以由上游放大器提供。放大器可以提供增益，使得模拟信号的范围与ADC的输入范围相称。即使在人们认为匹配良好的系统中，放大器也可以接收电源电压，该电源电压可以具有最小电源电压或最大电源电压，该电压电压在ADC的输入范围之外。可能发生异常，使放大器能够提供靠近电源电压且在ADC的可感测输入范围之外的输出电压。

在某些应用中，只要输入信号超出ADC的输入范围，接收ADC输入范围之外的输入电压就会导致ADC输出无法提供精确的数字转换。在某些应用中，由于ADC的恢复时间，当输入电压的偏移明显超出ADC的可感测输入范围时，即使在输入信号电压恢复后，ADC的输出也会保持一段时间不准确在ADC的可感测输入范围内。通过在放大器的输出端提供或吸收电流来限制输出电流电压的传统尝试。这些技术可以使用大量功率，并且可以通过放大器输出电流的显着变化来破坏提供给其他放大器或ADC的参考电压源。如果没有某种类型的输出电流限制，ESD电路可能会损坏，或者需要物理上很大或有些复杂，这些特性会使许多潜在客户失望。