专利名称：一种新型仪表放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种仪表，尤其是涉及一种仪表放大器。
背景技术：
差动差分放大器是一种用途广泛的放大器，它的一种用途是实现仪表放大器，如 图1所示，相比于传统的电阻反馈的仪表放大器，用差动差分放大器实现的仪表放大器有 很高的共模抑制比。使用差动差分放大器实现的仪表放大器的增益表示为
Sml可以看出，除了电阻影响了增益外，差动差分放大器的两输入端的匹配性也影响 了仪表放大器的增益，具体来说，两输入端的跨导的不匹配决定了增益的误差。两输入端的 不匹配也恶化了仪表放大器的线形度。公开号为CN1981432的中国专利公开了一种电流模式检测仪表放大器的增益误 差校正电路，它包括与各自与输入节点相耦合的第一和第二输入放大器并设置成可响应施 加于输入节点的差分输入电压产生各自的电流，该电流与输出节点相耦合。为了减小可能 由于构成输入放大器的片上和/或片外的器件和/或结构的寄生电容所引起的增益误差， 本发明包括与IA相耦合的增益校正电路。该增益校正电路可复制至少部分寄生电容并且 向IA提供补偿电流，以减小可能产生与输入和输出有关的增益误差。但是这种校正电路由于受补偿电流影响，其校正后的误差仍然会较大，而且放大 器的增益作用还会受到补偿电流的影响。因此其在控制上也较为麻烦。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的误差大、影响因素多、控制麻烦等的技术问 题，提供一种误差小、影响因素少，控制方便的新型仪表放大器。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种新型仪表放大 器，包括差动放大电路，差动放大电路具有输入信道和反馈信道，其特征在于所述的输入信 道与反馈信道均通过一个由时钟信号控制的多路选择电路。输入信号Vin和反馈信号Vf 进入一个多路选择电路，这个多路选择电路由一个时钟信号fd控制，当fd是高电平时，Vin 连接输入信道，Vf连接反馈信道；当fd是低电平时，Vin连接反馈信道，Vf连接输入信道。 gml与gm2的不匹配被转移至fd频率处，最终被滤波器滤除。两输入端被定时交换，因此两 输入端跨导的不匹配被移至高频处，从而使两输入端的跨导在低频处达到匹配。移至高频 处的跨导不匹配误差最终由滤波器滤除。用这种方法可以减小仪表放大器的增益误差，也 提高了仪表放大器的线形度。因为输入Vin所看到的跨导，一半时间是gml，另一半时间是 gm2，因此，平均来看，输入Vin看到了 gml和gm2的平均值，S卩(gml+gm2)/2 ；对于反馈Vf是 相同的情况。
作为优选，根据权利要求1所述的一种新型仪表放大器，其特征在于所述的多路 选择电路设有分别串联于输入信道和反馈信道正负极的NMOS开关，所述的输入信道正、负 极上的NMOS开关的输入端与反馈信道对应极上的NMOS开关的输出端相连；所述的输入信 道正、负极上的NMOS开关的输出端与反馈信道对应极上的NMOS开关的输入端相连，所述的 时钟信号电路分别与NMOS开关相连。本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的误差大、影响因素多、控制 麻烦等的技术问题，实现了一种误差小、影响因素少，控制方便的新型仪表放大器。
附图1是本发明的一种结构示意图；附图2是本发明的多路选择电路的一种结构示意具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例如图1、图2所示，本发明是一种新型仪表放大器，包括差动放大电路，差动放大电 路具有输入信道和反馈信道，所述的输入信道与反馈信道均通过一个由时钟信号控制的多 路选择电路。所述的多路选择电路设有分别串联于输入信道和反馈信道正负极的NMOS开 关，所述的输入信道正、负极上的NMOS开关的输入端与反馈信道对应极上的NMOS开关的输 出端相连；所述的输入信道正、负极上的NMOS开关的输出端与反馈信道对应极上的NMOS开 关的输入端相连，所述的时钟信号电路分别与NMOS开关相连。输入信号Vin和反馈信号Vf进入一个多路选择电路，这个多路选择电路由一个时 钟信号fd控制，当fd是高电平时，Vin连接输入信道，Vf连接反馈；当fd是低电平时，Vin 连接反馈信道，Vf连接输入信道。gml与gm2的不匹配被转移至fd频率处，最终被滤波器 滤除。两输入端被定时交换，因此两输入端跨导的不匹配被移至高频处，从而使两输入端的 跨导在低频处达到匹配。移至高频处的跨导不匹配误差最终由滤波器滤除。用这种方法可 以减小仪表放大器的增益误差，也提高了仪表放大器的线形度。因为输入Vin所看到的跨 导，一半时间是gml，另一半时间是gm2，因此，平均来看，输入Vin看到了 gml和gm2的平均 值，S卩(gml+gn^A ；对于反馈Vf是相同的情况。所以本发明具有误差小、影响因素少，控制方便等特征。
权利要求
1.一种新型仪表放大器，包括差动放大电路，差动放大电路具有输入信道和反馈信道， 其特征在于所述的输入信道与反馈信道均通过一个由时钟信号控制的多路选择电路。
2.根据权利要求1所述的一种新型仪表放大器，其特征在于所述的多路选择电路设有 分别串联于输入信道和反馈信道正负极的NMOS开关，所述的输入信道正、负极上的NMOS开 关的输入端与反馈信道对应极上的NMOS开关的输出端相连；所述的输入信道正、负极上的 NMOS开关的输出端与反馈信道对应极上的NMOS开关的输入端相连，所述的时钟信号电路 分别与NMOS开关相连。
全文摘要
本发明涉及一种仪表，尤其是涉及一种仪表放大器。包括差动放大电路，差动放大电路具有输入信道和反馈信道，其特征在于所述的输入信道与反馈信道均通过一个由时钟信号控制的多路选择电路。输入信道与反馈信道的两输入端被定时交换，因此两输入端跨导的不匹配被移至高频处，从而使两输入端的跨导在低频处达到匹配。
文档编号H03F3/45GK102118134SQ200910155680
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者吕汉泉, 姜秀彬 申请人:杭州晶华微电子有限公司