[发明专利]电压减法器及其电压相减的运算方法

说明书

本发明公开了一种电压减法器及其电压相减的运算方法。电压减法器包括第一电荷储存器以及第二电荷储存器。第一电荷储存器在第一时间区间接收第一电压与第二电压，并储存第一电压与第二电压的第一差值电压。第二电荷储存器在第一时间区间接收第一电压与参考接地电压，并储存第一电压与参考接地电压的第二差值电压。其中，第一电荷储存器与第二电荷储存器在第二时间区间相互耦接至输出端，以使第一电荷储存器以及第二电荷储存器进行电荷分享动作，并藉以在输出端产生输出电压。

技术领域

本发明是有关于一种电压减法器及其电压相减的运算方法，且特别是有关于一种模拟电压的电压减法器及其电压相减的运算方法。

背景技术

在现有的技术领域中，常利用运算放大器来进行电压减法器的设计。这类型的电压减法器需要较大的电路面积，特别是在小功耗的需求下，为减小消耗电流，常需要设置较大电阻值得电阻，而造成电路面积的增加。此外，基于运算放大器的电压操作范围的限制，这类型的电压减法器的操作范围也受到限制。

现有技术另提出不需要运算放大器的电压减法器。这类形的电压减法器需要通过电容来执行电压的减法运算的操作。然而，基于电压减法器的电路中所具有的一定程度的寄生电容，这类形的电压减法器计算出的电压差值会受到寄生电容的影响，而降低其准确度。

发明内容

本发明提供一种电压减法器及其电压相减的运算方法，可提升计算出的电压差值的准确度。

本发明的电压减法器包括第一电荷储存器、第二电荷储存器以及寄生电容。第一电荷储存器在第一时间区间接收第一电压与第二电压，并储存第一电压与第二电压的第一差值电压。第二电荷储存器在第一时间区间接收第一电压与参考接地电压，并储存第一电压与参考接地电压的第二差值电压。寄生电容耦接至输出端。其中，第一电荷储存器与第二电荷储存器在第二时间区间相互耦接至输出端，以使第一电荷储存器、第二电荷储存器以及寄生电容进行电荷分享动作，并藉以在输出端产生输出电压。第一时间区间在第二时间区间之前。

本发明的电压相减的运算方法包括：提供第一电荷储存器在第一时间区间接收第一电压与第二电压，并储存第一电压与第二电压的第一差值电压；提供第二电荷储存器在第一时间区间接收第一电压与参考接地电压，并储存第一电压与参考接地电压的第二差值电压；以及，使第一电荷储存器、第二电荷储存器以及寄生电容在第二时间区间相互耦接至输出端，以使第一电荷储存器、第二电荷储存器以及寄生电容进行电荷分享动作，并在输出端产生输出电压。其中，第一时间区间在第二时间区间之前。

基于上述，本发明提供第一电荷储存器来储存第一电压与第二电压的第一差值电压，并另提供第二电荷储存器储存第一电压与参考接地电压的第二差值电压。通过使第一储存器、第二电荷储存器与输出端上的寄生电容进行电荷分享动作，可使所产生的输出电压受到寄生电容的影响被减低。在不增加电路面积的条件下，获得与第一电压与第二电压的电压差值成比例的输出电压。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明一实施例的电压减法器的示意图。

图2绘示的本发明图1实施例的电压减法器的电路示意图。

图3绘示本发明一实施例的电压相减的运算方法的流程图。

【符号说明】

100：电压减法器

110：第一电荷储存器

120：第二电荷储存器

Cp：寄生电容

V1：第一电压

V2：第二电压

OT：输出端

VOUT：输出电压