[实用新型]模拟前端电路

说明书

本公开涉及一种模拟前端电路。所述模拟前端电路用于与传感器接口连接来提供可调整的信号和噪声带宽，以改善传感器衍生信号的信噪特性，所述模拟前端电路包括：跨阻抗放大器，包括运算放大器和反馈电阻器，所述运算放大器包括补偿输入，用于可切换地接收可编程补偿电容器以改变所述跨阻抗放大器的增益带宽乘积，而不需要改变所述跨阻抗放大器的增益。

技术领域

该文件一般地但非限制性地涉及集成电路电子器件，更具体地但不限于可变增益带宽跨阻抗放大器，例如在模数信号转换之前，用作雪崩或PIN 光电二极管的模拟前端接口。

背景技术

光电二极管是可以产生电荷或电流的传感器的示例，其可以通过跨阻抗放大器(TIA)转换为信号电压，例如在信号的模数转换(ADC)之前并且进一步数字信号处理。

实用新型内容

本发明人已经认识到，由TIA接收的传感器信号的频率可以变化，使得减少较慢信号的带宽可以帮助降低噪声并提高信噪比(SNR)性能，尤其是如果可以在不扰乱信号增益的情况下完成。因此，该文件尤其描述了具有可编程补偿电容器的TIA，例如可以用于补偿可以在TIA配置中使用的运算放大器电路的第一跨导级。

该技术特别适用于例如光时域反射计(OTDR)应用，其可以使用可变脉冲宽度发射脉冲。基于这种发射脉冲的脉冲宽度，可以调整TIA的运算放大器的带宽，例如当要使用相对较宽的脉冲时减小信号和噪声带宽，以改善这种较宽脉冲的噪声性能，并且当要使用相对较窄的脉冲时增加信号和噪声带宽。

根据本实用新型的一个方面，提供有一种模拟前端电路，用于与传感器接口连接来提供可调整的信号和噪声带宽，以改善传感器衍生信号的信噪特性，所述模拟前端电路包括：跨阻抗放大器，包括运算放大器和反馈电阻器，所述运算放大器包括补偿输入，用于可切换地接收可编程补偿电容器以改变所述跨阻抗放大器的增益带宽乘积，而不需要改变所述跨阻抗放大器的增益。

优选地，所述模拟前端电路还包括：开关，耦合到所述运算放大器的补偿输入；并且其中所述补偿电容器包括第一补偿电容值，当所述开关处于第一开关状态时耦合到所述运算放大器的补偿输入，以及第二补偿电容值，当所述开关处于第二开关状态时耦合到所述运算放大器的补偿输入。

优选地，所述可编程补偿电容器被配置为使得调整所述可编程补偿电容器的电容值会调整所述运算放大器内主极点的极点频率。

优选地，所述可编程补偿电容器被配置为使得调整所述可编程补偿电容器的电容值会调整所述运算放大器内输入跨导级电路的频率特性。

优选地，所述模拟前端电路还包括在所述运算放大器的输出和所述运算放大器的反相输入之间与所述反馈电阻器并联耦合的反馈电容器。

优选地，所述模拟前端电路与耦合以接收来自跨阻抗放大器电路的运算放大器的输出的信号的单端-差分的电压放大器电路结合。

优选地，所述模拟前端电路与耦合以从电压放大器电路的相应输出接收差分输入信号的模数转换器电路结合。

优选地，所述模拟前端电路与配置用于光时域反射计OTDR应用的传感器结合。

优选地，所述补偿电容器基于光时域反射计OTDR中使用的可调整脉冲宽度脉冲的脉冲宽度可调整，所述光时域反射计OTDR包括或耦合到所述模拟前端电路。

优选地，所述补偿电容器包括数字可编程电容器阵列。