发明名称 关联于加法与积分演算的切换电容式电路
摘要
申请公布号 TWI345177 申请公布日期 2011.07.11
申请号 TW099111789 申请日期 2010.04.15
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 夏廷魁;黄佳淳;郑键桦;陈博玮
分类号 G06G7/16;G06G7/38 主分类号 G06G7/16
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 一种切换电容式电路,包括:一全差分放大器,具有一正输入端、一负输入端、一正输出端以及一负输出端;一第一可调回授电容,其第一端耦接该负输入端,而其第二端则耦接该正输出端;一第一开关,其第一端用以接收一共模电位,而其时脉控制端则用以接收一第一时脉控制讯号;一第二开关,其第一端耦接该负输入端,其第二端耦接该第一开关的第二端,而其时脉控制端则用以接收一第二时脉控制讯号;一第一成对取样电容,其第一端耦接该第二开关的第二端,而其第二端与第三端则用以反应于一第三时脉控制讯号而接收相对于该共模电位的一第一正输入电压;一第二可调回授电容,其第一端耦接该正输入端,而其第二端则耦接该负输出端;一第三开关,其第一端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第一时脉控制讯号;一第四开关,其第一端耦接该正输入端,其第二端耦接该第三开关的第二端,而其时脉控制端则用以接收该第二时脉控制讯号;一第二成对取样电容,其第一端耦接该第四开关的第二端,而其第二端与第三端则用以反应于该第三时脉控制讯号而接收相对于该共模电位的一第一负输入电压;一第一切换单元,耦接该第一与该第二成对取样电容的第二端与第三端、该正输出端以及该负输出端,用以反应于一第四时脉控制讯号而决定该第一与该第二成对取样电容之第二端与第三端各别与该正输出端以及该负输出端的连接关系;以及一输出切换单元,耦接该正输出端以及该负输出端,用以反应于该第三时脉控制讯号而输出一差分输出讯号。如申请专利范围第1项所述之切换电容式电路,其中该第一切换单元包括:一第五开关,其第一端耦接该第一成对取样电容的第二端,其第二端耦接该正输出端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号;一第六开关,其第一端耦接该正输出端,其第二端耦接该第二成对取样电容的第三端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号;一第七开关,其第一端耦接该第一成对取样电容的第三端,其第二端耦接该负输出端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号;以及一第八开关,其第一端耦接该负输出端,其第二端耦接该第二成对取样电容的第二端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号。如申请专利范围第2项所述之切换电容式电路,其中该输出切换单元包括:一第九开关,其第一端耦接该正输出端,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;以及一第十开关,其第一端耦接该负输出端,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号,其中,该第九与该第十开关的第二端用以输出该差分输出讯号。如申请专利范围第3项所述之切换电容式电路,更包括:一第十一开关,其第一端耦接该第一成对取样电容的第二端,其第二端用以接收该第一正输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;一第十二开关,其第一端耦接该第一成对取样电容的第三端,其第二端用以接收该第一正输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;一第十三开关,其第一端耦接该第二成对取样电容的第二端,其第二端用以接收该第一负输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;以及一第十四开关,其第一端耦接该第二成对取样电容的第三端,其第二端用以接收该第一负输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号。如申请专利范围第4项所述之切换电容式电路,更包括:一第三成对取样电容,其第一端耦接该第二开关的第二端,而其第二端与第三端则用以反应于该第三时脉控制讯号而接收相对于该共模电位的一第二正输入电压;一第四成对取样电容,其第一端耦接该第四开关的第二端,而其第二端与第三端则用以反应于该第三时脉控制讯号而接收相对于该共模电位的一第二负输入电压;以及一第二切换单元,耦接该第三与该第四成对取样电容的第二端与第三端、该正输出端以及该负输出端,用以反应于该第四时脉控制讯号而决定该第三与该第四成对取样电容之第二端与第三端各别与该正输出端以及该负输出端的连接关系。如申请专利范围第5项所述之切换电容式电路,其中该第二切换单元包括:一第十五开关,其第一端耦接该第三成对取样电容的第二端,其第二端耦接该正输出端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号;一第十六开关,其第一端耦接该正输出端,其第二端耦接该第四成对取样电容的第三端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号;一第十七开关,其第一端耦接该第三成对取样电容的第三端,其第二端耦接该负输出端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号;以及一第十八开关,其第一端耦接该负输出端,其第二端耦接该第四成对取样电容的第二端,而其时脉控制端则用以接收该第四时脉控制讯号。如申请专利范围第6项所述之切换电容式电路,更包括:一第十九开关,其第一端耦接该第三成对取样电容的第二端,其第二端用以接收该第二正输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;一第二十开关,其第一端耦接该第三成对取样电容的第三端,其第二端用以接收该第二正输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;一第二十一开关,其第一端耦接该第四成对取样电容的第二端,其第二端用以接收该第二负输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号;以及一第二十二开关,其第一端耦接该第四成对取样电容的第三端,其第二端用以接收该第二负输入电压,而其时脉控制端则用以接收该第三时脉控制讯号。如申请专利范围第7项所述之切换电容式电路,其中:该第一成对取样电容包括一第一电容与一第二电容,且该第一与该第二电容的第一端耦接在一起以作为该第一成对取样电容的第一端,而该第一与该第二电容的第二端则分别作为该第一成对取样电容的第二端与第三端;该第二成对取样电容包括一第三电容与一第四电容,且该第三与该第四电容的第一端耦接在一起以作为该第二成对取样电容的第一端,而该第三与该第四电容的第二端则分别作为该第二成对取样电容的第二端与第三端;该第三成对取样电容包括一第五电容与一第六电容,且该第五与该第六电容的第一端耦接在一起以作为该第三成对取样电容的第一端,而该第五与该第六电容的第二端则分别作为该第三成对取样电容的第二端与第三端;以及该第四成对取样电容包括一第七电容与一第八电容,该第七与该第八电容的第一端耦接在一起以作为该第四成对取样电容的第一端,而该第七与该第八电容的第二端则分别作为该第四成对取样电容的第二端与第三端。如申请专利范围第8项所述之切换电容式电路,其中该切换电容式电路为一切换电容式积分电路。如申请专利范围第8项所述之切换电容式电路,更包括:一时脉控制单元,耦接该第一至该第二十二开关的时脉控制端,用以产生该第一至该第四时脉控制讯号,其中,该第一与该第二时脉控制讯号相互倒相且不交叠在一起;该第一与该第三时脉控制讯号的上升边缘实质上对齐,但该第一与该第三时脉控制讯号的下降边缘实质上具有一延迟;以及该第二与该第四时脉控制讯号的上升边缘实质上对齐,但该第二与该第四时脉控制讯号的下降边缘实质上具有一延迟。如申请专利范围第10项所述之切换电容式电路,更包括:一第二十三开关,其第一端耦接该负输入端,其第二端耦接该第一可调回授电容的第一端,而其时脉控制端则用以接收一第五时脉控制讯号;以及一第二十四开关,其第一端耦接该第一可调回授电容的第二端,其第二端耦接该正输出端,而其时脉控制端则用以接收一第六时脉控制讯号。如申请专利范围第11项所述之切换电容式电路,更包括:一第二十五开关,其第一端耦接该负输入端,而其时脉控制端则用以接收一第七时脉控制讯号;一第三可调回授电容,其第一端耦接该第二十五开关的第二端;一第二十六开关,其第一端耦接该第三可调回授电容的第二端,其第二端用以接收该正输出端,而其时脉控制端则用以接收一第八时脉控制讯号;一第二十七开关,其第一端耦接该第二十五开关的第二端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第五时脉控制讯号;一第二十八开关,其第一端耦接该第一可调回授电容的第一端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第七时脉控制讯号;一第二十九开关,其第一端耦接该第三可调回授电容的第二端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第五时脉控制讯号;以及一第三十开关,其第一端耦接该第一可调回授电容的第二端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第七时脉控制讯号。如申请专利范围第12项所述之切换电容式电路,更包括:一第三十一开关,其第一端耦接该正输入端,其第二端耦接该第二可调回授电容的第一端,而其时脉控制端则用以接收该第五时脉控制讯号;以及一第三十二开关,其第一端耦接该第二可调回授电容的第二端,其第二端耦接该负输出端,而其时脉控制端则用以接收该第六时脉控制讯号。如申请专利范围第13项所述之切换电容式电路,更包括:一第三十三开关,其第一端耦接该正输入端,而其时脉控制端则用以接收该第七时脉控制讯号;一第四可调回授电容,其第一端耦接该第三十三开关的第二端;一第三十四开关,其第一端耦接该第四可调回授电容的第二端,其第二端用以接收该负输出端,而其时脉控制端则用以接收该第八时脉控制讯号;一第三十五开关,其第一端耦接该第三十三开关的第二端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第五时脉控制讯号;一第三十六开关,其第一端耦接该第三可调回授电容的第一端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第七时脉控制讯号;一第三十七开关,其第一端耦接该第四可调回授电容的第二端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第五时脉控制讯号;以及一第三十八开关,其第一端耦接该第三可调回授电容的第二端,其第二端用以接收该共模电位,而其时脉控制端则用以接收该第七时脉控制讯号。如申请专利范围第14项所述之切换电容式电路,其中该时脉控制单元更耦接该第二十三至该第三十八开关的时脉控制端,用以更产生该第五至该第八时脉控制讯号,其中,该时脉控制单元依据经除频后之该第二时脉控制讯号与先经反相后再除频之该第一时脉控制讯号的及运算结果来产生该第五时脉控制讯号;该时脉控制单元依据先经除频后再反相之该第二时脉控制讯号与先经反相又除频后再反相之该第一时脉控制讯号的及运算结果来产生该第七时脉控制讯号;该第五与该第六时脉控制讯号的上升边缘实质上对齐,但该第五与该第六时脉控制讯号的下降边缘实质上具有一延迟;以及该第七与该第八时脉控制讯号的上升边缘实质上对齐,但该第七与该第八时脉控制讯号的下降边缘实质上具有一延迟。如申请专利范围第14项所述之切换电容式电路,其中该切换电容式电路为一切换电容式加法电路。
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