[实用新型]斩波前置放大器和集成电路

说明书

一种斩波前置放大器和集成电路，包括一对斩波开关，以及依次连接的输入缓冲级、增益放大级、输出滤波级，其中一个斩波开关设置在输入缓冲级之前，另一个设置在输入缓冲级之后，而且增益放大电路内部采用斩波运算放大器，从而将斩波“分散”化了，使得斩波只处理小的差分信号，避免来回交换大的差分信号，从而避免大的状态变化。这大大简化了信号被扰动后的恢复难度及恢复时间，对于信号的完整性的损失非常小。

技术领域

本申请属于CMOS集成器件技术领域，尤其涉及一种斩波前置放大器和集成电路。

背景技术

斩波技术简单描述是：使用一对斩波开关，将差分电路置于这对斩波开关之间。这对斩波开关实现对差分信号同相和反相来回不停交换。从功能上看，输入侧开关完成了对输入信号的调制功能(modulator)，而输出侧开关完成了对输出信号的解调功能(de-modulator)。最终的效果是：对于信号频谱来说无影响(来回发生了两次频谱搬移，但最终回到原点)，但是对位于两个斩波开关之间的差分电路的噪声来说，由于只经历了一次解调过程，因此只发生了一次频谱搬移，低频1/f噪声和失调被搬移到了高频处，最终被后续的低通滤波器滤除。斩波技术虽然可以消除失调和1/f噪声，但由于引入了斩波时钟，存在对精密模拟电路的周期性翻转和扰动，因此不可避免引入了时钟馈通、电荷注入、信号被扰动以及重新恢复等非理想因素。这些问题如果处理不好，会严重恶化线性度和增益精度。

目前常用的带有斩波功能的前置放大器结构包括：输入缓冲级、增益放大级和输出滤波级，斩波开关一般设置在增益放大级两端，或者输入侧开关设置在输入缓冲级前端、输出侧开关设置在增益放大级的后端。使得输出侧开关斩波开关处存在大信号，斩波过程引起很大状态变化，导致了信号的完整性问题，影响线性度和增益精度。另外，由于目前输入缓冲级的结构的输入阻抗、工艺要求、增益精度和线性度的问题，使得整个前置放大器的性能也受到影响

发明内容

本申请的目的在于提供一种斩波前置放大器和集成电路，旨在解决目前常用的斩波前置放大器存在输出侧开关斩波开关处存在大信号，斩波过程引起信号很大状态变化，会影响信号的完整性，线性度和增益精度的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种斩波前置放大器，包括：

第一斩波开关，所述第一斩波开关的两个输入端分别接入两个输入信号，所述第一斩波开关用于对所述两个输入信号调制后输出；

输入缓冲电路，所述输入缓冲电路的两个输入端与所述第一斩波开关的两个输出端连接，所述输入缓冲电路采用源跟随器结构，为所述输入信号提供阻抗隔离后输出；

第二斩波开关，所述第二斩波开关的两个输入端分别连接所述输入缓冲电路的两个输出端，所述第二斩波开关用于对所述输入缓冲电路的输出信号进行调解后输出；

增益放大电路，所述增益放大电路的两个输入端与所述第二斩波开关的两个输出端连接，所述增益放大电路采用能消除失调和噪声的斩波运算放大器，用于将调解后的所述输出信号增益放大、消除失调和噪声后输出放大信号；

输出滤波电路，所述输出滤波电路的两个输入端与所述增益放大电路的输出端连接，所述输出滤波电路用于对所述放大信号滤波后输出。

在其中一个实施例中，所述输入缓冲电路包括两个输入缓冲单元，每个所述输入缓冲单元包括同向或反向串联在电源和公共电位之间的第一电流源、由第一晶体管构成的第一主源跟随器以及由至少一个第二晶体管构成的第一辅源跟随器，所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极共接作为所述输入缓冲电路的输入端，所述第一电流源和所述第一主源跟随器之间的共接点作为所述输入缓冲电路的输出端，所述第一辅源跟随器用于消除所述第一主源跟随器的沟道长度调制效应。

在其中一个实施例中，所述输入缓冲单元还包括用于增加输出电平移位的电平移位模块，其中：