[实用新型]一种全差分开关电容积分器

说明书

本实用新型公开了一种全差分开关电容积分器，是由八只开关、两个采样电容、两个积分电容及一个运算放大器组成，其中：在正向电压的输入端与反向电压的输出端之间依次串联有第一开关、第一采样电容、第四开关和运算放大器，在反向电压的输入端与正向电压的输出端之间依次串联有第五开关、第二采样电容、第八开关和运算放大器，并且，在第一开关与第一采样电容之间、第一采样电容与第四开关之间、第五开关与第二采样电容之间、第二采样电容与第八开关之间分别并联有一开关支路，在第四开关与反向电压的输出端之间、第八开关与正向电压的输出端之间均并联有一积分电容。本实用新型具有电路结构简单、占用面积小、精度高、功耗低等优点。

技术领域

本实用新型是涉及一种全差分开关电容积分器，属于微电子技术领域。

背景技术

近年来，信号和信息处理已广泛地渗透到科学研究、技术开发、工业生产、国防和国民经济的各个领域，信号处理芯片的设计成为集成电路设计者的研究热点。为了满足电池驱动便携设备的需求以及大型系统的节能需要，信号处理芯片需要在保证高性能的同时，朝更低电压、更低功耗以及更低成本的方向不断前进。

积分器是信号处理芯片中常用的重要功能电路，它对信号处理芯片整体性能的优劣将产生重大影响。在早期的信号处理电路中，电路设计者一般使用电阻、电容和放大器等组成连续时间积分器，构成所需的积分器传递函数，并对信号进行处理。但是，电阻和电容的绝对误差限制了其在高精度电路中的应用。

而开关电容电路因具有时间常数精度高、良好的温度特性、易于时钟控制等优点，现已在模拟滤波器中得到应用；但常规的开关电容积分器占用面积很大，如Tim Denison等人在2007年为了达到2.5Hz的单位增益频率，积分电容达到了100pF，面积很大，不具有实用性，尤其不能满足现在的微型化技术的发展需求；为此有研究提出了全差分开关电容积分器，如：CN201810109015.X，虽然该专利采用部分正反馈电容结构，能保证与全差分积分器相同的芯片面积下和高精度要求内，时间常数较大，或者在相同时间常数的情况下，芯片面积较小，但仍然存在结构较复杂、面积较大等问题，仍不能很好满足微型电子化的发展要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种全差分开关电容积分器，实现在保证高精度的同时，具有结构简单、面积小等优点，以满足微型电子化的发展要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种全差分开关电容积分器，是由八只开关、两个采样电容、两个积分电容及一个运算放大器组成，其中：在正向电压的输入端与反向电压的输出端之间依次串联有第一开关、第一采样电容、第四开关和运算放大器，在反向电压的输入端与正向电压的输出端之间依次串联有第五开关、第二采样电容、第八开关和运算放大器，并且，在第一开关与第一采样电容之间、第一采样电容与第四开关之间、第五开关与第二采样电容之间、第二采样电容与第八开关之间分别并联有一开关支路，在第四开关与反向电压的输出端之间、第八开关与正向电压的输出端之间均并联有一积分电容。

作为优选方案，八只开关均为NMOS开关。

作为优选方案，两个采样电容相对称且电容值相等。

作为优选方案，两个积分电容相对称且电容值相等。

作为优选方案，第二开关并联在第一开关与第一采样电容之间，第三开关并联在第一采样电容与第四开关之间，第六开关并联在第五开关与第二采样电容之间，第七开关并联在第二采样电容与第八开关之间；并且，所述第二开关的输出端与参考电压相连接，所述第三开关的输出端接共模地，所述第六开关的输出端与参考电压相连接，所述第七开关的输出端接共模地。

作为进一步优选方案，第一开关、第三开关、第五开关和第七开关的栅极均与第一时钟信号相连接，第二开关、第四开关、第六开关和第八开关的栅极均与第二时钟信号相连接，且第一时钟信号与第二时钟信号为相反信号。