[发明专利]积分电路与用于提供输出信号的方法

说明书

在实施例中，积分电路具有第一输入端，被配置为接收第一输入信号；第二输入端，被配置为接收第二输入信号；输出端，其根据第一输入信号和第二输入信号提供输出信号；第一放大器和第二放大器，每个都可切换地连接在第一输入端或第二输入端与输出端之间；以及电容，其可切换地耦合在第一放大器或第二放大器的反馈回路，使得第一放大器和第二放大器中的一个与电容器形成提供输出信号的反相积分器。积分电路被配置为在第一子阶段和第二子阶段中操作，其中，在第一子阶段和第二子阶段的每个中，第一输入信号和第二输入信号之一被提供给反相积分器，并且第一输入信号和第二输入信号中相应的另一个被提供给第一放大器和第二放大器中相应的另一个。

本申请的领域涉及一种积分电路或积分级以及一种用于提供输出信号的方法。

积分电路是Δ-∑模数转换器中常用的构建模块。所述Δ-∑转换器又经常用于温度传感器中。

如图5中所示的现有技术的积分器电路具有放大器A，其具有耦合在放大器的反馈回路中的电容器C，使得放大器A和电容器C形成反相积分器。第一电流I1和第二电流I2交替地提供给放大器A的输入端。放大器A提供表示第一电流I1和第二电流I1之间的电流比或电流差的积分的输出信号Vout。当一个电流没有切换到放大器的输入端时，即当该电流空闲时，它被切换到提供参考电压VR的端R。寄生电容Cp1、寄生电容Cp2在接收第一电流I1和第二电流I2的每个输入端处形成。这些寄生电容Cp1和寄生电容Cp2两端的电压波动导致电荷注入放大器A，因此使实际电流比或电流差失真。然而放大器A的虚地节点处的寄生电容Cpi两端的电压瞬变通常并不意味着电荷误差，寄生电容Cp1和寄生电容Cp2各自仅在图5右侧所示的时钟信号clk的半个时钟周期内连接到放大器A并在每个空闲阶段被充电到端子R的电压VR。因此，在每个活跃阶段，即当相应电流I1或电流I2连接到放大器A的输入端时，由相应电流的输入端处的电压V1、电压V2和端子R处的电压Vr之间的差产生的相应电荷差被注入到放大器A中。该电荷被存储在相应寄生电容Cp1、寄生电容Cp2上，从而导致相应的误差电流。根据以下等式，其中的每个误差电流等于相应的电荷差与时钟信号clk的周期长度的比值:

ΔQ1，2＝Cp1，2*(VR-V1，2)

其中I1、2err表示第一电流I1或第二电流I2的误差电流(error current)，ΔQ1、2分别表示存储在第一寄生电容Cp1或第二寄生电容Cp2中的电荷差，相应地，Cp1、2表示第一寄生电容Cp1或第二寄生电容Cp2，VR表示参考电压VR，并且V1、2表示电压V1或电压V2。

然而，注入放大器A的误差电荷包是恒定的，输入电流I1、输入电流I2在时间上是连续的，使得对整体积分电荷的影响取决于时钟信号clk的周期。

存在两种解决上述问题的常见解决方案。一种方法是减小时钟信号clk的频率。这种方法减小了由电荷包导致的误差。但是，例如在模数转换器中，如果使用这种积分器会增加总转换时间。更长的转换时间也意味着更高的功耗。

另一种补救办法是在敏感节点(即，电流I1和电流I2的输入节点)引入级联开关方案以减小电压波动。但是，各级之间的偏移仍然会引起残余波动。此外，当在低电源电压实施方式中使用积分器时，级联开关可能没有足够的裕量。

因此，本申请的目的是克服现有技术的缺点。

该目的通过独立专利权利要求的主题来解决。实施例和改进是从属权利要求的主题。