[发明专利]一种适用于Delta Sigma调制器的斩波稳定缓冲器

说明书

本发明提供一种适用于Delta Sigma调制器的斩波稳定缓冲器，包括第一斩波器、折叠输入级、第二斩波器、共栅放大级、第三斩波器以及米勒放大级。第一斩波器采用高于Delta Sigma调制器信号带宽的周期性时钟信号作为斩波时钟，第二斩波器采用Delta Sigma调制器的输出码流作为斩波时钟，第三斩波器采用第一斩波器的斩波时钟和第二斩波器的斩波时钟的异或作为斩波时钟。本发明可减小缓冲器中输入斩波器的开关电容效应，降低对输入直流电压的影响，同时电路中的闪烁噪声和失配在缓冲器的输出端呈现出等效为用较低频率周期性时钟与Delta Sigma调制器的输出码流的异或进行斩波的效果，在Delta Sigma调制器的输出频谱上位于第一斩波器斩波时钟的频率处，即位于Delta Sigma调制器信号带宽外。

技术领域

本发明涉及缓冲器技术领域，特别涉及一种适用于Delta Sigma调制器的斩波稳定缓冲器。

背景技术

采用Delta Sigma调制器构成的Delta Sigma ADC(模数转换器)以其结构简单、功耗低、精度高的特点广泛应用在计量及传感领域。Delta Sigma调制器需要使用高精度的参考电压。在多通道应用的场景，如果多个通道的Delta Sigma调制器用同一个缓冲器来驱动，则会不可避免的造成通道间的信号串扰。为了避免缓冲器内的闪烁噪声影响DeltaSigma调制器，常采用斩波稳定技术，即用Delta Sigma调制器的输出码流与一周期性时钟信号的异或作为缓冲器的斩波时钟信号。一般Delta Sigma调制器的输出码流的频率远高于该周期性时钟信号的频率，即将缓冲器的闪烁噪声和失配调制在Delta Sigma调制器的输出码流与一周期性时钟信号的异或，由于Delta Sigma调制器内部是按Delta Sigma调制器的输出码流来使用缓冲器的输出电压，因此在Delta Sigma调制器输出端缓冲器的闪烁噪声和失配被调制在该周期性时钟信号频率处，后续的数字滤波可将其滤除。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：为了降低成本，全集成的带隙基准电路和片上低通滤波器为缓冲器提供基准电压更有吸引力。为了降低基准电压自身的噪声，片上低通滤波器的带宽越窄则输出的基准电压中的噪声越小。而片上低通滤波器的中的片上电容都不会太大，一般都采用较大的电阻，来实现窄的低通带宽，从而造成低通滤波器的输出直流阻抗很大。采用Delta Sigma调制器的输出码流与一周期性时钟信号的异或作为缓冲器的斩波时钟信号，缓冲器的输入端为斩波器和输入对管的栅极，斩波器和输入对管的栅极电容形成开关电容，斩波器的时钟信号频率越高，该开关电容的等效直流阻抗越低，当该等效直流阻抗降低到与低通滤波器的输出直流阻抗相比不能忽略时，会严重影响低通滤波器输出的基准电压的精度。

发明内容

发明目的：本发明为了克服现有技术的至少一个问题，提供一种输入斩波器时钟为较低频率的时钟而闪烁噪声和失配仍在输出处仍被调制在Delta Sigma调制器的输出码流与一周期性时钟信号的异或的斩波稳定缓冲器。

为达到上述目的，第一方面公开了一种适用于Delta Sigma调制器的斩波稳定缓冲器，包括第一斩波器、折叠输入级、第二斩波器、共栅放大级、第三斩波器和米勒放大级：

所述第一斩波器，输入为所述斩波稳定缓冲器的输入信号和输出信号，输出第一信号，输出连接至折叠输入级；

所述折叠输入级，输出连接至第二斩波器的输入端，用于将闪烁噪声和失配与所述第一信号分离，获得电流形式的第一误差放大信号；

所述第二斩波器，输出连接至共栅放大级的输入端，用Delta Sigma调制器的输出码流作为时钟对第一误差放大信号进行斩波调制，获得电流形式的第二信号；

所述共栅放大级，输出连接至第三斩波器的输入端，用于放大第二信号，将电流形式的第二信号转换为电压形式的第二误差放大信号；