半导体器件及其方法与流程

对现有临时申请的优先权要求

本申请要求之前于2019年2月15日提交的名称为“trackandholdsystem”的临时申请号62/806,446的优先权，该临时申请案卷号为ons03302l01us，并且joos等人作为其共同发明人，此临时申请据此以引用方式并入本文。

本发明整体涉及电子器件，并且更具体地讲，涉及半导体、半导体结构以及形成半导体器件的方法。

背景技术：

在过去，半导体工业利用各种电路和方法来测量从其他源接收的信号。例如，要测量的信号可来自检测由源(诸如例如发光二极管(led))发射的光的检测器。在一些应用中，接收的要测量的信号还可包括各种噪声信号，包括由环境光和/或由其他环境源引起的噪声。接收的信号的噪声部分可包括在各种频率下变化的信号。

一些电路试图使用跟踪和保持系统来移除噪声。然而，系统中的一些系统不能移除噪声并且还提供系统的稳定的操作。在其他系统中，对信号进行采样的操作通常引入附加错误或错误，也可在从跟踪到保持的过渡期间引入。

因此，希望具有能够降低噪声信号的测量系统，该测量系统可提供更稳定的操作，并且/或者可降低引起的误差。

附图说明

图1示意性地示出了根据本发明的测量系统的一部分的实施方案的示例；

图2示意性地示出了根据本发明的补偿电路的一部分的实施方案的示例，该补偿电路可具有是图1的电路中的一些电路的另选实施方案的实施方案；

图3是根据本发明的具有曲线的曲线图，这些曲线以一般方式示出了在其操作中的一些操作期间由图1-图2的电路形成的信号中的一些信号；

图4示出了根据本发明的在操作状态期间图2的电路的配置的实施方案的示例；

图5示出了根据本发明的在另一个操作状态期间的图2的电路的配置的实施方案的示例；

图6示出了根据本发明的在又另一个操作状态中操作期间的图2的电路的配置的实施方案的示例；

图7示意性地示出了根据本发明的可变阻抗电路的一部分的实施方案的示例，该可变阻抗电路可具有是图2和图4-图6的电路中的一些电路的另选实施方案的实施方案；

图8示意性地示出了根据本发明的补偿电路的一部分的实施方案的示例，该补偿电路可具有是图2和图4-图6的电路中的一个或多个电路的另选实施方案的实施方案；和

图9示出了根据本发明的半导体器件的放大平面图，该半导体器件包括图1-图2和图4-图8的电路。

为使图示清晰且简明，图中的元件未必按比例绘制，一些元件可能为了进行示意性的说明而被夸大，而且除非另外规定，否则不同图中的相同参考标号指示相同的元件。此外，为使描述简单，可省略公知步骤和元件的描述和细节。如本文所用，载流元件或载流电极意指器件的载送通过器件的电流的元件，诸如mos晶体管的源极或漏极或者双极型晶体管的发射极或集电极或者二极管的阴极或阳极，而控制元件或控制电极意指器件的控制通过器件的电流的元件，诸如mos晶体管的栅极或者双极型晶体管的基极。另外，一个载流元件可载送沿一个方向通过器件的电流，诸如载送进入器件的电流，而第二载流元件可载送沿相反方向通过器件的电流，诸如载送离开器件的电流。尽管器件在本文中可以被描述为某些n沟道或p沟道器件或者某些n型或p型掺杂区，但本领域的普通技术人员将理解，根据本发明的互补器件也是可以的。本领域的普通技术人员理解，导电类型是指通过其发生传导的机制，诸如通过孔或电子传导，因此，导电类型不是指掺杂浓度而是指掺杂类型，诸如p型或n型。本领域的技术人员应当理解，本文所用的与电路操作相关的术语“在…期间”、“在…同时”和“当…时”并不确切地意指称某个动作在引发动作后立即发生，而是指在初始动作所引发的反应之间可能存在一些较小但合理的延迟，诸如各种传播延迟。另外，术语“在…同时”意指某个动作至少在引发动作持续过程中的一段时间内发生。词语“大概”或“基本上”的使用意指元件的值具有预期接近陈述值或位置的参数。然而，如本领域所熟知，始终存在妨碍值或位置确切地为陈述值或位置的微小差异。本领域公认的是，高达至少百分之十(10％)(并且对于包括半导体掺杂浓度的一些元件，高达百分之二十(20％))的偏差是与确切如所述的理想目标相差的合理偏差。在关于信号状态使用时，术语“生效”意指信号的有效状态，而术语“失效”意指信号的无效状态。信号的实际电压值或逻辑状态(诸如“1”或“0”)取决于使用的是正逻辑还是负逻辑。因此，如果使用的是正逻辑，则高电压或高逻辑可生效，如果使用的是负逻辑，则低电压或低逻辑可生效；而如果使用的是正逻辑，则低电压或低状态可失效，如果使用的是负逻辑，则高电压或高逻辑可失效。在本文中，使用正逻辑约定，但本领域的技术人员理解，也可以使用负逻辑约定。权利要求书和/或具体实施方式中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如用在元件名称的一部分中)用于区分在类似元件之间，并且不一定描述时间上、空间上、等级上或任何其他方式的顺序。应当理解，如此使用的术语在适当情况下可互换，并且本文所述的实施方案能够以除本文所述或举例说明外的其他顺序来操作。提到“一个实施方案”，意味着结合该实施方案描述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇内的不同位置出现的短语“在一个实施方案中”，不一定都指同一个实施方案，但在某些情况下，有可能指同一个实施方案。此外，如本领域的普通技术人员所清楚的，在一个或多个实施方案中，具体特征、结构或特性可以任何合适的方式结合。

下文将适当举例说明并描述的实施方案可缺少本文未具体公开的任何元件，并且/或者可在缺少本文未具体公开的任何元件的情况下实施。

具体实施方式

图1示意性地示出了测量系统10的一部分的实施方案的示例。系统10被配置为接收输入部14上的输入信号。输入信号可包括要测量的信号或测量信号。系统10包括测量电路16，该测量电路被配置为(除了别的之外)测量测量信号的值，并且可为系统10提供改进的操作。电路16的实施方案可为系统10提供改进的动态范围。

电路16可具有可被配置为接收输入信号并测量测量信号的值的实施方案。在示例性实施方案中，电路16可被配置为耦接到led12并使led12通电以发射光。电路16可具有包括led控制电路17的实施方案，该led控制电路可被配置为控制led12的操作。电路16包括测量通道电路21，该测量通道电路被配置为从输入部14接收输入信号并测量测量信号的值。电路21的实施方案可包括互阻抗放大器23、低通滤波器25、采样保持电路26和可编程增益放大器31。电路21还可具有包括模拟-数字转换器33的实施方案。

除了测量信号之外，由电路16接收的输入信号还包括输入信号中的干扰信号或干扰。电路16包括补偿电路40，该补偿电路被配置为有助于降低与输入部14上的测量信号一起接收的输入信号中的干扰。在一个实施方案中，干扰可包括由环境光和/或其他环境源形成的信号。在一些实施方案中，干扰的值可远大于测量信号。例如，干扰可为测量信号的数十倍。在一些实施方案中，输入信号还可具有其他变化，诸如由电磁干扰(emi)引起的那些变化。实施方案可包括干扰可具有其中频率最高至一百(100)khz或另选地频率小于约一mhz的交流分量。在其他实施方案中，交流分量可具有其他频率。干扰还可具有以不同转换速率的值而变化的直流分量。例如，转换速率可包括最高至六百微安/一百五十微秒(600μa/150μsec)的斜率。在其他实施方案中，转换速率可具有其他值。变化可包括具有大于约一mhz的频率的交流分量。

在一个实施方案中，电路40可在任选的输出部73上形成任选的输出信号，该输出信号能够由电路21任选地使用。

一般来讲，电路16可被配置为使led12周期性地通电以发射可由光电二极管13接收的光。光电二极管13接收来自led12的光并生成施加到输入部14的测量信号。测量通道电路21被配置为接收包括测量信号的输入信号并测量该输入信号的值。在电路16未使led12通电的时间期间，仍在输入部14上接收干扰作为输入信号。补偿电路40被配置为形成表示干扰的补偿信号。当led12正在发射光时，电路40使用补偿信号来降低被包括在接收的测量信号内的干扰的量，从而改进由电路21执行的测量的准确性。本领域的技术人员将理解，当二极管13从led12或从其他源接收光时，二极管13通过该二极管传导电流。输入部14可接收来自二极管13的电流，或者输入部14可接收表示电流的电压。

如将在下文进一步看到的，电路40可具有实施方案，该实施方案可被配置为在电路40(或另选地电路21)未接收测量信号但正在从输入部14接收输入信号的同时，将输入部14调节至值(诸如例如表示参考信号的值)持续第一时间间隔。例如，第一时间间隔可以是电路16不使led12通电以产生光的时间。电路40的此类实施方案可被配置为在该第一时间间隔的一部分期间对输入信号进行滤波并还在第一时间间隔的该部分期间逐渐降低滤波器的截止频率。例如，电路40还可被配置为使滤波器的元件的阻抗变化以降低截止频率。电路40还可被配置为在电路40不调节输入部14但输入部14正在接收测量信号(诸如由光电二极管13接收的测量信号)的同时(例如，在电路16正在使led12通电的同时)，将表示滤波的信号的信号施加到输入部14持续第二时间间隔。放大器23可具有在该第二时间间隔期间调节输入部14的实施方案。在输入部14正在接收测量信号的同时将该信号(从电路40)施加到输入部14有助于从测量信号移除干扰，从而允许电路21更准确地测量测量信号的值。例如，将信号施加到输入部14的电路40可减小电路21为了测量测量信号而必须操作的动态范围。

图2示意性地示出了补偿电路45的一部分的实施方案的示例，该补偿电路可具有为图1中的电路40的另选实施方案的实施方案。电路45被配置为在选择性地改变电路45的操作配置的四个不同操作状态或相位中选择性地操作。图2所示的配置示出了电路45的第一特定状态或第一操作相位或相位一。图4-图6示出了其他操作状态或相位。

电路45包括调节电路77和取样电路78。电路77可具有包括参考信号(ref.)、放大器46、开关48、电容器52和电阻器51的实施方案。如将在下文进一步看到的，电路77具有其中电路77调节输入部14的配置。电路78可具有包括滤波器的实施方案，该滤波器可包括电阻器56、串联连接的可变阻抗开关或可变阻抗电路58和串联连接的电容器59。电路78还可包括开关55、开关65、电容器67、晶体管69、缓冲电路(诸如例如放大器61)和可选的晶体管72，该晶体管可连接到任选的输出部73。电流源70可包括在电路45的实施方案中。

电路45的实施方案还可包括控制电路88，该控制电路形成控制信号c1、c2、c3和c4以控制电路45的相位。信号c1-信号c4可具有控制相应开关48、55、58和65的操作的实施方案。电路88还可具有从控制电路19(图1)接收控制信号并且将另一个控制信号提供回到电路19以使电路45的操作与电路17和21(图1)的操作同步的实施方案。实施方案可包括电路88的一部分或全部可被包括在电路19(图1)内并且这些信号被同步。例如，信号c1-信号c4可来自电路19。

图3是具有曲线的曲线图，这些曲线以一般方式示出了由电路45在电路45的操作中的一些操作期间形成的信号中的一些信号。横坐标表示时间，并且纵坐标表示所示信号的增大值。曲线80通常示出了在输入部14上接收的输入信号，并且曲线81通常示出了由电容器59接收的信号或另选地示出了存储在电容器59上的信号，或者另选地示出了表示施加到输入部14的补偿信号的信号。通过虚线示出的信号82通常表示输入信号的环境光部分，并且由虚线示出的信号83通常示出输入信号的测量信号部分。时间间隔t0至t1示出其中电路45在相位一中操作的时间间隔，时间间隔t1至t2示出其中电路45在相位二中操作的时间间隔，时间间隔t2至t3示出其中电路45在相位三中操作的时间间隔，并且时间间隔t3至t4示出其中电路45在相位四中操作的时间间隔。除了图2和图4-图6之外，以下描述还参考图3。

参照图2-图3，电路77被配置为在第一时间间隔期间将输入部14选择性地调节至第一值。在一个实施方案中，输入部14在第一时间间隔期间不接收测量信号，并且led12未通电以发射光。在示例性实施方案中，电路16(图1)在第一时间间隔期间不使led12通电。第一时间间隔的第一部分可被称为电路45的相位一状态或相位一操作条件，或者另选地可被称为相位一。

在相位一期间，led12未通电以发射光。然而，输入信号可响应于从电路45外部的源接收的干扰(诸如例如环境光)。在相位一期间，输入信号可为基本上稳定的直流信号或可具有响应于干扰或其他变化而变化的值。然而，希望响应于至少干扰来将输入部14调节至基本上恒定的值。如本文所解释，电路77可被配置为在相位一期间调节输入部14。电路45被配置为选择性地闭合开关48，使得放大器46、电阻器51和电容器52形成调节输入部14的调节回路。例如，放大器46可接收参考信号(ref.)和来自输入部14的输入信号，并且将输入部14调节至表示参考信号的值。在一些实施方案中，输入信号可以是电流，诸如例如来自二极管13的电流66。在此类实施方案中，控制晶体管69以吸收电流71，以便将输入部14上的信号调节至基本上表示参考信号(ref.)的值。在一些实施方案中，晶体管69可作为电压控制电流源来操作。同样在相位一期间，电路58被选择性地闭合，使得电路58、电阻器56和电容器59形成对放大器46的输出进行滤波的滤波器电路。在相位一期间，滤波器电路的实施方案可具有极点，该极点为足够高的以允许电路77的调节回路跟踪输入信号的改变，诸如由曲线80如图以一般方式所示的干扰所引起的那些改变。开关55打开，并且开关65闭合。在相位一期间，启用晶体管69来从源70吸收电流71，以有助于调节输入部14。例如，如果输入信号是电流，并且如果输入部14未接收信号，则晶体管69可由调节回路控制以从源70吸收电流71。在一些实施方案中，可省略源70。例如，输入信号可以是电压。本领域的技术人员将理解，由放大器46以及电阻器51和电容器59的反馈电路形成的调节回路(当开关48闭合时)以及另选地晶体管69应当具有非常快的响应时间，以便在调节回路正在调节输入部14的任何时间期间响应在输入部14上接收的输入信号的值的改变。曲线80在时间t0和t1之间示出了输入部14接收输入信号，并且电容器59上的信号正在跟踪输入信号，如通过曲线81以一般方式所示。实施方案可包括电容器59可存储表示输入信号的电压。在一个实施方案中，电容器59上的电压可表示晶体管69的栅极上的控制信号。晶体管69形成表示输入信号(诸如例如电流66)的补偿信号(诸如例如电流71)。因此，电容器59上的电压可表示补偿信号。

图4示出了在电路45的相位二或另选地相位二状态中操作期间的电路45的配置的实施方案的示例。在一个实施方案中，相位二是第一时间间隔的一部分，在该部分期间，电路77接收输入信号并且将输入部14调节至第一值(诸如例如调节至基本上参考电压)，并且在该部分期间，led12未通电以发射光。在相位二期间，电路78形成可用于形成补偿信号的样本信号，该补偿信号可用于调节测量信号的值。例如，电路78可在电容器59上或另选地横跨该电容器形成样本信号或另选地存储在电容器59上。电路78的实施方案可被配置为使滤波器的截止频率缓慢变化，其中截止频率在输入信号的多个周期内变化。例如，电路78可被配置为使电路58的阻抗缓慢变化，其中阻抗在输入信号的多个周期内变化。在一个实施方案中，输入信号可具有为干扰或其他变化(诸如如本文所解释的emi)的结果的扰动。该多个周期包括这些其他变化的周期。电路78可具有增大电路58的阻抗以便使截止频率变化的实施方案。在其他实施方案中，电路78可被配置为降低电路58的阻抗以便使截止频率变化。例如，电路78可被配置为使阻抗从几欧姆的值变化为基本上无穷大的值，其中变化在输入信号的若干周期内缓慢发生。实施方案可包括使电路58的阻抗变化以使包括电路58的滤波器的截止频率变化。例如，电路58的实施方案可被配置为将截止频率从约十五mhz降低至约零hz或另选地降低至基本上直流。图7示出了可变阻抗电路的一部分的示例的实施方案。曲线80(图3)示出了在输入信号的至少五个周期内使阻抗变化。在其他实施方案中，阻抗可在至少三个周期的间隔内至输入信号的至少十个周期的间隔变化。在其他实施方案中，阻抗可在预期要在输入信号中接收的最低频率的多个周期内变化，或者另选地由电路78的滤波器进行滤波的最低频率变化。在一个实施方案中，最低频率可为约一mhz。另选地，阻抗可在特定时间间隔内变化，诸如介于约五微秒至约十微秒之间的任何时间的时间间隔。

输入信号的峰值至峰值摆动可以是大的，如通过曲线80所示。更希望的是确定输入信号的平均值，而不是使用峰值至峰值。例如，峰值至峰值摆动可由其他变化引起，诸如如本文所解释的emi，这些变化不应包括在存储在电容器59上的信号中。已发现这有助于降低电路21的取样误差。使电路58的阻抗变化在电路58的阻抗变化的时间间隔期间逐渐移动滤波器的极点，这导致将输入信号的平均值存储在电容器59上，如通过曲线81所示。曲线81示出了存储在电容器59上的信号的值可在相位二期间缓慢改变。例如，在相位2的结束处，所存储的值可为约截止频率改变的时间间隔内的输入信号的平均值。

图5示出了在电路45的相位三或另选地相位三状态中操作期间的配置电路45的示例性实施方案。在一个实施方案中，相位三是第二时间间隔的电路77不调节输入部14的一部分。另外，在相位三期间，二极管13未接收测量信号，例如，电路16(图1)不驱动led12发射光。响应于在相位三中操作，电路45或另选地电路77被配置为从调节输入部14去耦。例如，电路45可被配置为选择性地打开开关48以使电路45或另选地电路77从调节输入部14去耦。在电路46的一个实施方案中，在相位3期间，输入信号不影响补偿信号。在相位二期间，电路45将电路58控制到打开状态。该打开状态还使电容器59从接收输入信号去耦。电路45还被配置为选择性地闭合开关55，以将样本信号的值从电容器59通过放大器61以及开关55和65传送至电容器67。本领域的技术人员应当理解，在打开开关48的同时，开关55基本上闭合，以便证明晶体管69的栅极到源极电压的连续性。在一个实施方案中，放大器61可为自动调零放大器，使得放大器61不在从电容器59传送至电容器67的信号中引入偏移。因为开关55和65闭合，所以晶体管69开始将补偿信号施加到输入部14。例如，存储在电容器67上的电压启用晶体管69以将补偿信号施加到输入部14，其中补偿信号表示样本信号。例如，可控制晶体管69以吸收电流71。在一个实施方案中，补偿信号表示在相位二期间接收的输入信号的平均值。

图6示出了在电路45的相位四或另选地相位四状态中操作期间的电路45的配置的示例性实施方案。在一个实施方案中，相位四是第二时间间隔的电路77不调节输入部14的一部分。然而，在相位四期间，led12正在发射光，并且二极管13正在形成表示从led12接收的光的测量信号。输入部14接收测量信号和干扰，并且还可接收其他变化。来自led12的光增大了输入信号的值，如通过t3之后的曲线80和83所示。

响应于在相位四中操作，电路45选择性地打开开关65以保持传送至电容器67的样本信号。电路45从接收的测量信号减去补偿信号以形成补偿的测量信号。因为补偿信号至少表示输入信号的干扰，所以电路45从测量信号移除干扰中的一些干扰以形成补偿的测量信号，该补偿的测量信号表示从led12接收的光，而不产生不需要的干扰。因此，测量通道电路21(图1)接收补偿信号已从其移除的补偿的测量信号。因此，电路21更准确地测量由led12发射并由二极管13接收的光的一部分的值。另外，信号73可任选地用于相位4的短暂部分，以有助于电路21估计二极管13接收的环境光的值。

调节回路与取样电路基本上并联连接允许形成补偿电路以降低取样电路78的滤波器的截止频率，而不影响电路77的调节回路的稳定性。并联构型还可允许补偿电路具有有助于改进电路21的动态范围的快速调节回路。形成补偿电路以逐渐降低截止频率有利于形成输入信号的平均值，而平均值不受其他变化的干扰，诸如由emi形成的那些变化。

图7示意性地示出了可变阻抗电路90的一部分的实施方案的示例，该可变阻抗电路可具有为图2和图4-图6中的电路58的另选实施方案的实施方案。电路90包括电流源96、电容器95、晶体管97、在相位一期间闭合并且在相位二期间打开的开关91和92、以及在相位一期间打开并且在相位二期间闭合的开关93和94。

在相位一期间，电容器95被充电至电压v+。在一些实施方案中，电压v+可为操作电源电压。例如，电容器95可在电源电压(诸如v+)和在输入部75上接收的公共参考之间进行充电。在一些实施方案中，电压v+可被称为vcc。输入部75通常连接到公共返回值，诸如例如，接地返回值。在相位二期间，电容器95的底板通过开关94耦接到晶体管97的源极，并且电容器95的顶板被电流源96通过开关93放电。因此，晶体管97的栅极上的电压缓慢降低，从而缓慢降低晶体管97的栅极到源极电压。随着栅极到源极电压降低，导通电阻增大。当电容器95变得基本上放电时，晶体管97的栅极到源极电压接近零，这基本上关闭晶体管97。因此，电路90逐渐增大晶体管97的阻抗。

图8示意性地示出了补偿电路86的一部分的实施方案的示例，该补偿电路可具有为图2和图4-图6中的电路45的另选实施方案的实施方案。电路86与电路45基本上相同，不同的是开关65被移除并用短路替换，并且电阻器51和电容器52的反馈电路直接连接到放大器46的输出部而不是连接到节点49。另外，电容器67被移除。另外，电路86被配置为在选择性地改变电路86的操作配置的三个不同操作状态或相位中选择性地操作，而不是电路45的四个相位。电路86的相位一、相位二和相位三与电路45的相位一、相位二和相位三相同地操作。因此，电路86在相位一和相位二期间调节输入部14。在相位二期间，电路86逐渐降低电路58的截止频率，该电路与电路45的操作基本上相同。另外，在相位三期间，led12发射光并且输入部14接收测量信号，使得电路86可将补偿信号施加到输入部14。电路86不以相位四配置来操作。电路86的实施方案可包括放大器61为在相位三期间基本上稳定的自动调零放大器。

本领域的技术人员将理解，电路45的实施方案可包括输入部14被配置为通常连接到二极管13的阳极、放大器46的反相输入部、晶体管69的漏极、电阻器51的第一端子和电流源70的第一端子。放大器46的非反相输入部被连接以接收参考电压(ref.)。放大器46的输出部连接到开关48的第一端子。开关48的第二端子通常连接到节点49、开关55的第一端子、电阻器56的第一端子、开关65的第一端子和电容器52的第一端子。电容器52的第二端子连接到电阻器51的第二端子。开关65的第二端子通常连接到晶体管69的栅极、晶体管72的栅极和电容器67的第一端子。电容器67的第二端子通常连接到晶体管69的源极、晶体管72的源极、电容器59的第一端子和输入部75。晶体管72的漏极连接到输出部73。电容器59的第二端子通常连接到放大器61的非反相输入部和开关58的第一端子。开关58的第二端子连接到电阻器56的第二端子。放大器61的反相输入部通常连接到节点62、放大器61的输出部和开关55的第二端子。开关48的控制端子被连接以接收控制信号c1，开关55的控制端子被连接以接收控制信号c2，开关58的控制端子被连接以接收控制信号c3，并且开关65的控制端子被连接以接收控制信号c4。

图9示出了在半导体管芯101上形成的半导体器件或集成电路100的实施方案的一部分的放大平面图。在一个实施方案中，可在管芯101上形成电路16、或40、或45或86中的任何一者。为了简化附图，管芯101还可以包括图9中未示出的其他电路。可通过本领域的技术人员公知的半导体制造技术在管芯101上形成电路或集成电路100。

根据所有前述内容，本领域的技术人员应当理解，测量电路的实施方案的示例可以包括：

测量通道电路(诸如例如电路21)，该测量通道电路被配置为从测量电路的输入部(诸如例如输入部14)接收输入信号(诸如例如输入部14上的信号)并测量输入信号的值；

调节电路(诸如例如电路77)，该调节电路具有第一开关(诸如例如开关48)，该第一开关被配置为在第一时间间隔期间(诸如例如相位一和相位二的间隔)选择性地耦接调节电路以将输入部调节至第一值(诸如例如参考值)，并在第二时间间隔期间(诸如例如至少相位三的间隔)从调节输入部选择性地去耦调节电路，其中测量电路在第二时间间隔内但不在第一时间间隔期间将测量信号施加到输入部；

取样电路(诸如例如电路78)，该取样电路具有可变阻抗电路(诸如例如电路58)，该可变阻抗电路被配置为选择性地耦接取样电路以接收输入信号并选择性地增大可变阻抗电路的阻抗以形成表示输入信号的补偿信号(诸如例如由晶体管69形成的信号)，其中取样电路在调节电路正在将输入部调节至第一值的同时形成补偿信号，并且响应于调节电路从调节输入部去耦而从接收输入信号去耦；和

取样电路，该取样电路被配置为将补偿信号选择性地施加(诸如例如选择性地响应于开关55和65)到输入部持续第二时间间隔的至少一部分，其中测量电路将要测量的测量信号施加到输入部持续第二时间间隔的部分。

调节电路的实施方案可包括放大器(诸如例如放大器46)，该放大器被耦接以接收输入信号并在放大器的输出部上形成输出信号，其中第一开关被配置为将放大器的输出部耦接到输入部。

在一个实施方案中，取样电路可将来自可变阻抗电路的信号存储在第一电容器(诸如例如电容器59)上以形成补偿信号。

可变阻抗电路可具有可被配置为通过增大可变阻抗电路在输入信号的多个周期内的电阻来增大阻抗的实施方案。

可变阻抗电路可具有可包括mos晶体管的实施方案，该mos晶体管被配置为增大mos晶体管在输入信号的多个周期内的导通电阻。

可变阻抗电路可具有在输入信号的至少五个周期内可增大电阻的实施方案。

可变阻抗电路可具有在约五微秒至约十微秒之间的时间内增大电阻的实施方案。

取样电路的实施方案可被配置为在第一时间间隔的后面部分期间形成补偿信号并在第二时间间隔的后面部分期间将补偿信号施加到输入部。

取样电路可具有实施方案，该实施方案可被配置为在第一时间间隔的后面部分期间将输入信号存储在第一电容器(诸如例如电容器59)上作为补偿信号并在第二时间间隔的早期部分期间将补偿信号从第一电容器选择性地传送至第二电容器(诸如例如电容器67)，其中第二时间间隔的早期部分发生在第二时间间隔的后面部分之前。

测量电路的实施方案可被配置为在第二时间间隔的后面部分期间将测量信号施加到输入部。

本领域的技术人员应理解为还包括，测量电路的实施方案的一部分的示例可以包括：

测量通道电路，所述测量通道电路被配置为从所述测量电路的输入部接收输入信号并测量所述输入信号的值；

调节电路，所述调节电路被配置为在第一时间间隔期间将所述输入部调节至第一值并在第二时间间隔期间选择性地不将所述输入部调节至所述第一值；

取样电路(诸如例如电路78)，所述取样电路被配置为在所述输入信号的多个周期内形成所述输入信号的平均值，其中所述取样电路在所述调节电路正在将所述输入部调节至所述第一值的同时，在所述第一时间间隔的至少一部分内形成所述平均值；和

所述取样电路的输出电路(诸如例如包括开关65和晶体管69的电路)，所述输出电路被配置为在所述第二时间间隔的一部分期间将表示所述平均值的信号施加到所述输入部。

实施方案可包括取样电路可响应于第二时间间隔而终止形成平均值。

在一个实施方案中，在输入部上接收的输入信号可能是来自光电二极管的信号，该光电二极管在第一时间间隔期间接收环境光并且在第二时间间隔的一部分期间从led接收光。

取样电路可具有可包括可变阻抗电路的实施方案，该可变阻抗电路接收输入信号并且在第一时间间隔的一部分内使可变阻抗电路的阻抗变化以降低滤波器的截止频率。

可变阻抗电路的实施方案可被配置为在第一时间间隔的一部分内增大mos晶体管的导通电阻。

在一个实施方案中，取样电路可包括耦接到可变阻抗电路以将可变阻抗电路的输出部存储为平均值的电容器。

取样电路可具有实施方案，该实施方案被配置为在第一时间间隔的一部分期间将平均值存储在第一电容器上并在第二时间间隔期间以及在第二时间间隔的一部分之前将平均值传送至第二电容器。

本领域的技术人员将理解，形成补偿电路的方法的实施方案的示例可包括：

将补偿电路配置为从输入部(诸如例如输入部14)接收要测量的第一信号(诸如例如来自led12通过二极管13的信号)；

将补偿电路配置为在不接收第一信号的同时将输入部调节至第一值(诸如例如参考值)持续第一时间间隔，并接收输入信号(诸如例如来自环境光的干扰)持续第一时间间隔；

将补偿电路配置为响应于在第一时间间隔的一部分(诸如例如相位二时间间隔)内将滤波器电路(诸如例如电路58和电容器59)的截止频率从第一截止频率降低至第二截止频率来对输入信号进行滤波(诸如例如通过电路58和电容器59)以形成样本信号(诸如例如施加到电容器59的信号)；和

将补偿电路配置为停止将输入部调节至第一值(诸如例如打开开关48)，并将表示样本信号的信号(诸如例如来自电容器67的信号)施加到输入部持续第二时间间隔，其中在第二时间间隔的至少一部分期间，补偿电路不将输入部调节至第一值并且第一信号在输入部处形成，从而从第一信号移除样本信号以形成补偿的第一信号。

方法的实施方案可包括：将补偿电路配置为从输入部接收包括将补偿电路配置为从补偿电路的输入部接收第一信号；以及

将测量通道电路配置为测量所述补偿的第一信号。

该方法可具有实施方案，该实施方案包括将补偿电路配置为降低截止频率以形成样本信号作为输入信号的平均值。

鉴于上述全部内容，很明显公开了一种新颖的器件和方法。除其他特征之外，包括形成补偿电路以存储在电路未接收要测量的信号时接收的干扰和任选的其他变化的平均值，以及从要测量的信号减去所存储的信号，从而改进测量的信号的准确度。实施方案可包括补偿电路有助于减小电路21必须操作的动态范围。将补偿电路连接到接收测量信号的相同节点(因此基本上平行于测量通道电路)增大测量通道电路的动态范围。基本上平行于取样电路形成调节电路允许形成补偿电路以降低滤波器的截止频率并保持稳压器电路77的稳定的调节回路。形成补偿以逐渐降低截止频率有利于形成输入信号的平均值。

虽然通过特定优选的实施方案和示例性实施方案描述了本说明书的主题，但本说明书的前述附图和描述仅仅描绘了主题的实施方案的典型和非限制性示例，因此并不将前述附图和描述视为限制其范围，对本领域技术人员而言，许多备选方案和变型都将是显而易见的。如本领域的技术人员将会理解的，系统10和电路45的示例性形式被用作车辆，以解释基本上平行于测量电路形成补偿电路以及形成降低截止频率同时保持稳定的调节回路的补偿电路的操作方法。另外，快速且稳定的调节回路有助于降低emi对电路45的操作的影响。本领域的技术人员将理解，只要调节电路基本上平行于取样电路，则可使用其他电路配置，并且补偿电路在输入信号的多个周期内使滤波器的截止频率变化。

如下文的诸项权利要求所反映，本发明的各方面具有的特征可少于前文公开的单个实施方案的所有特征。所以，下文表述的诸项权利要求特此明确地并入具体实施方式中，且每项权利要求本身都代表本发明的独立实施方案。此外，尽管本文描述的一些实施方案包含其他实施方案中包含的一些特征，却未包含其中包含的其他特征，但本领域技术人员应当理解，不同实施方案的特征的组合意在属于本发明的范围，而且意在形成不同的实施方案。