[发明专利]一种反馈型可调偏置的ADC前置放大电路

权利要求书

1.一种基于反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于，包括：控制模块、两个开关电容阵列、运算放大模块、幅度检测模块；

所述控制模块用于进行采样、放大状态控制以及偏置电压设置,接收幅度检测模块的电压超限指示信号、超限极性指示信号，并生成控制信号控制可调电容开关阵列的电压配置，输出电压信号区间指示给后级ADC；

所述开关电容阵列用于接收所述控制模块的控制信号，来动态调整运算放大模块的输入电压偏置；

所述运算放大模块用于放大输入信号并输出给后级ADC，所述输入信号为电压偏置；

所述幅度检测模块用于判断运算放大模块的输出电压是否在电压区间范围内，输出超限指示信号和超限极性指示信号。

2.根据权利要求1所述的反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于，所述电压区间范围(-V_th，+V_th)，当运算放大模块的输出电压大于+V_th时，超限指示信号为1；当运算放大模块的输出电压小于-V_th时，超限极性指示信号为0。

3.根据权利要求1所述的反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于，所述开关电容阵列的个数为2，分别为开关电容阵列1和开关电容阵列2，开关电容阵列1和开关电容阵列2的输入端分别与控制模块连接，开关电容阵列1的输出端接到运算放大模块的运放正输入端，开关电容阵列2的接到运算放大模块的运放负输入端。

4.根据权利要求3所述的反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于，所述控制模块包括控制单元和开关选择单元；

所述控制单元接收幅度检测模块的电压超限指示信号F超限、超限极性指示信号F极性，根据电压超限指示信号F超限、超限极性指示信号F极性生成电压信号区间号S给ADC、开关选择单元和可调电容开关阵列,并将电压信号区间号S发送给后级ADC用于信号重建；

所述开关选择单元根据控制单元发送的电压信号区间号S，若S0，选择在保持状态时将可调电容开关阵列1的前S个电容的输入端连接到电压正极Vdd，可调电容开关阵列2的前S个电容的输入端连接到地Vss，以改变运算放大模块的输入偏置，使运算放大模块的输出电压重新返回ADC的输入电压范围内；若S0,则开关电容阵列1的前S个电容输入端接接地地Vss，则开关电容阵列2的前S个电容输入端接电压正极Vdd。

5.根据权利要求4所述的反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于，还包括采样开关En1、保持开关En2，采样开关En1、保持开关En2分别与开关选择单元、运算放大模块电连接，控制单元分时使能采样开关En1、保持开关En2，切换ADC前置放大电路的采样和保持状态，使得ADC前置放大电路处于离散放大的状态。

6.根据权利要求5所述的反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于，所述可调电容开关阵列1、2均采用n个容值相同的电容并联，可调电容开关阵列1的每个电容C_a的输入端均有3种选择，分别为：电压正极Vdd、地Vss、共模电压Vcm，输出端均接到运算放大模块的运放正输入端；可调电容开关阵列阵列2的每个电容C_a输入端均有3种选择，分别为：电压正极V_dd、地V_ss、共模电压V_cm，输出端均接到运算放大模块的运放负输入端。

7.根据权利要求6所述的反馈型可调偏置的ADC前置放大电路，其特征在于：所述运算放大模块包括运算放大器和运放跨接电容C_f，运放跨接电容C_f的一端与运算放大器的输入端正极连接，运算放大器的输入端负极还与保持开关En2连接，运放跨接电容C_f的另一端分别与采样开关En1、保持开关En2连接。