申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2024-03-14

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN117895909B

主分类号：H03F1/56

分类号：H03F1/56;H03F3/393;H03F3/45;H03F1/14;H03F1/26;H03F1/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明公开了一种具有高输入阻抗的电容斩波仪表放大器，涉及微电信号放大技术，针对现有技术中输入阻抗急剧下降的问题提出本方案。在最前端的斩波调节器两端并联一路阻抗提升辅助回路，以在所述斩波调节器的调节信号非交叠区间对斩波调节器后端的输入电容进行预充电。优点在于，将斩波电路、运算放大电路、纹波抑制电容、阻抗提升辅助回路及内嵌式直流伺服回路相结合，能够极大的提升仪表放大器的输入阻抗。同时在保持低功耗的前提下，能有效的降低仪表放大器的等效输入噪声。并且在直流伺服回路中，采用传输门电路做伪电阻，可以有效的构建一个较低的高通转角频率去抑制电极偏移。

主权项：1.一种具有高输入阻抗的电容斩波仪表放大器，其特征在于，在最前端的斩波调节器两端并联一路阻抗提升辅助回路，以在所述斩波调节器的调节信号非交叠区间对斩波调节器后端的输入电容进行预充电；具体结构如下：差分输入信号VIN的正相信号依次经过第七斩波调节器（CH7）正相输入端、第一源跟随器（Sf1）、第八斩波调节器（CH8）正相输入端、第六斩波调节器（CH6）正相输入端后连接第一输入电容（Cin1）上极板，以及经过第一斩波调节器（CH1）正相输入端后连接第一输入电容（Cin1）上极板；第一输入电容（Cin1）下极板连接第一运算放大器（GM1）正相输入端；第一运算放大器（GM1）正相输出端分别串接第一反馈电阻（Rf1）后连接第一运算放大器（GM1）反相输入端，以及串接第一纹波抑制电容（Cr1）后连接第二斩波调节器（CH2）正相输入端；第二斩波调节器（CH2）正相输出端分别连接第二运算放大器（GM2）正相输入端，以及串接第一MOS伪电阻（Rb1）后连接共模电平（Vcm）；第二运算放大器（GM2）正相输出端作为差分输出信号VOUT的正相输出端，以及串联第一密勒电容（CC1）后连接第二运算放大器（GM2）反相输入端；第三斩波调节器（CH3）正相输入端连接第二运算放大器（GM2）正相输出端，第三斩波调节器（CH3）正相输出端串接第一负反馈电容（Cfb1）后连接第一运算放大器（GM1）正相输入端；第三运算放大器（GM3）反相输入端串接第一逻辑门伪电阻（Rh1）后连接第二运算放大器（GM2）正相输出端，第三运算放大器（GM3）正相输出端连接第五斩波调节器（CH5）正相输入端，第五斩波调节器（CH5）正相输出端连接第一运算放大器（GM1）正相高频输入端；第四斩波调节器（CH4）正相输入端连接第二运算放大器（GM2）正相输出端，第四斩波调节器（CH4）正相输出端串接第一正反馈电容（Cpf1）后连接第一输入电容（Cin1）上极板；第三运算放大器（GM3）的反相输入端与第三运算放大器（GM3）的第三运算放大器（GM3）的正相输出端之间串接第一积分电容（Cint1）；差分输入信号VIN的反相信号依次经过第七斩波调节器（CH7）反相输入端、第二源跟随器（Sf2）、第八斩波调节器（CH8）反相输入端、第六斩波调节器（CH6）反相输入端后连接第二输入电容（Cin2）上极板，以及经过第一斩波调节器（CH1）反相输入端后连接第二输入电容（Cin2）上极板；第二输入电容（Cin2）下极板连接第一运算放大器（GM1）反相输入端；第一运算放大器（GM1）反相输出端分别串接第二反馈电阻（Rf2）后连接第一运算放大器（GM1）正相输入端，以及串接第二纹波抑制电容（Cr2）后连接第二斩波调节器（CH2）反相输入端；第二斩波调节器（CH2）反相输出端分别连接第二运算放大器（GM2）反相输入端，以及串接第二MOS伪电阻（Rb2）后连接共模电平（Vcm）；第二运算放大器（GM2）反相输出端作为差分输出信号VOUT的反相输出端，以及串联第二密勒电容（CC2）后连接第二运算放大器（GM2）正相输入端；第三斩波调节器（CH3）反相输入端连接第二运算放大器（GM2）反相输出端，第三斩波调节器（CH3）反相输出端串接第二负反馈电容（Cfb2）后连接第一运算放大器（GM1）反相输入端；第三运算放大器（GM3）正相输入端串接第二逻辑门伪电阻（Rh2）后连接第二运算放大器（GM2）反相输出端，第三运算放大器（GM3）反相输出端连接第五斩波调节器（CH5）反相输入端，第五斩波调节器（CH5）反相输出端连接第一运算放大器（GM1）反相高频输入端；第四斩波调节器（CH4）反相输入端连接第二运算放大器（GM2）反相输出端，第四斩波调节器（CH4）反相输出端串接第二正反馈电容（Cpf2）后连接第二输入电容（Cin2）上极板；第三运算放大器（GM3）的正相输入端与第三运算放大器（GM3）的第三运算放大器（GM3）的反相输出端之间串接第二积分电容（Cint2）。

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