[发明专利]用于斩波稳定运算放大器中的纹波减少的经取样移动平均陷波滤波器

说明书

本申请案的实施例涉及一种用于斩波稳定运算放大器中的纹波减少的经取样移动平均陷波滤波器。一种斩波稳定放大器包含第一跨导放大器和耦合到所述第一跨导放大器的输入的第一斩波电路。第二斩波电路耦合到所述第一跨导放大器的输出。所述斩波稳定放大器还包含第二和第三跨导放大器，所述第二和第三跨导放大器具有耦合到所述第一跨导放大器的输出的输入。所述第二跨导放大器响应于第一陷波时钟信号产生输出，所述第一陷波时钟信号具有相对于所述第二斩波电路的斩波的第一相位。所述第三跨导放大器响应于第二陷波时钟信号产生输出，所述第二陷波时钟信号具有相对于所述第一相位的第二相位。由所述第二和第三跨导放大器产生的输出信号在所述第二和第三跨导放大器的所述输出处相加以对纹波噪声进行滤波。

相关申请案的交叉参考

本申请要求2018年10月12日申请的标题为“使用经取样移动平均陷波滤波器的斩纹波波消除(CHOPPER RIPPLE ELIMINATION USING SAMPLED MOVING AVERAGE NOTCHFILTER)”的第201841038728号印度临时申请案的优先权，所述临时申请案受让于本受让人且以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及减少斩波稳定运算放大器电路中的纹波噪声，且更具体地说，涉及用于斩波稳定运算放大器电路中的纹波噪声减少的经取样移动平均陷波滤波器。

背景技术

斩波稳定用以减少放大器中的失调电压、失调电压漂移和闪烁噪声。斩波稳定放大器维持其输入级的噪声特性，但使其输入失调电压移位到斩波频率，从而在放大器输出处产生大的纹波噪声。

图1说明具有斩波稳定电路的三级放大器100。此电路配置包含三级高增益信号路径，所述信号路径包含三个循序耦合的运算跨导放大器104、108和112，这些放大器分别具有跨导gm1、gm2和gm3。所述三级高增益信号路径与较宽带宽二级信号路径并联耦合，所述二级信号路径包含两个循序耦合的运算跨导放大器116和112，这些放大器分别具有跨导gm4和gm3。包含开关S1、S2、S3和S4的第一斩波稳定电路120添加于级2(即，输入级)之前，且包含开关S5、S6、S7和S8的第二斩波稳定电路124添加于级2之后。斩波稳定减少了失调电压、失调电压漂移和闪烁噪声，但使输入级的失调电压移位到斩波频率且进而产生放大器输出Vout中的大纹波噪声。

为了减少放大器输出中的纹波，已经在放大器中并入开关电容器陷波滤波器。图2A说明包含开关电容器陷波滤波器电路204的三级放大器200。放大器200类似于放大器100，不同之处在于在第二斩波稳定电路124的输出处将开关电容器陷波滤波器电路204添加到高增益信号路径。陷波滤波器电路204包含受陷波时钟信号F陷波控制的取样与保持电路。开关电容器陷波滤波器与斩波时钟Fs以90度异相操作，以滤出处于斩波频率的纹波。图2B说明纹波电压V纹波、斩波时钟Fs和陷波时钟信号F陷波。

如图2B所示，如果开关电容器陷波滤波器204与斩波时钟Fs以精确90度异相操作，那么将消除纹波。然而，如果斩波时钟Fs与陷波时钟F陷波之间存在偏斜，那么仍然存在残余纹波。因此，如果开关电容器陷波滤波器204未与斩波电路以确切90度异相操作，那么仍然存在残余纹波V纹波，如图2C所示。

所需的是斩波稳定放大器，其不需要产生与斩波时钟精确90度异相的控制信号，且容许斩波时钟与陷波滤波器时钟之间的时钟偏斜。

发明内容