[发明专利]半导体激光器功率控制中微弱电压信号检测的积分比较器

权利要求书

1.一种半导体激光器功率控制中微弱电压信号检测的积分比较器，其特征在于：包括电压电流转换电路和电荷积分比较器；所述电压电流转换电路包括跨导放大器和用于消除跨导放大器直流失调的误差放大器，且通过三组时钟电路控制四组开关，确定电压电流转换电路包括失调检测消除和信号放大工作状态两种工作状态；所述的电荷积分比较器包括积分器和电压比较器，所述的电压比较器工作于积分阶段和清零阶段两个相位，并且在时钟信号和开关的控制下使得所述积分比较器处于清零和积分比较状态的不断循环中；

所述电压电流转换电路包括跨导放大器OTA，误差放大器A_DOC，所述的跨导放大器OTA输出端通过开关S5连接电荷积分比较器，所述的跨导放大器OTA正输入端V_INP串联开关S2，所述的跨导放大器OTA负输入端V_INN通过开关S1连接输入端V_INP，所述的误差放大器A_DOC正输入端通过电容C1接地，并通过开关S3连接基准电压V_REF1，所述的误差放大器A_DOC负输入端通过电容C2接地，并通过开关S4连接到跨导放大器输出端上的开关S5，所述的误差放大器A_DOC正输出端连接跨导放大器消直流失调正输入端VIP1，所述的误差放大器A_DOC负输出端连接跨导放大器消直流失调负输入端VIN1。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器功率控制中微弱电压信号检测的积分比较器，其特征在于：所述电压电流转换电路由三个时钟控制，开关S1由时钟信号CLK1控制；开关S2由时钟信号CLK2控制；开关S3和S4由时钟信号CLK3控制，时钟信号CLK1、时钟信号CLK2和时钟信号CLK3确定电压电流转换电路的两个不同工作状态。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器功率控制中微弱电压信号检测的积分比较器，其特征在于：所述的电荷积分比较器中包括比较器A1、比较器A2和缓冲器Buffer，基准电压V_REF2连接比较器A1的负输入端和缓冲器Buffer输入端，所述的缓冲器Buffer输出端通过开关S8并到比较器A1的输出端和比较器A2的负输入端，所述的比较器A1正输入端连接电流转换电路输出端的开关S5，并且通过开关S6和电容C3的并联电路连接到比较器A2负输入端，所述的比较器A2正输入端连接到开关S5，并通过开关S7连接到其输出端，所述比较器A2的输出端设有开关S9。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器功率控制中微弱电压信号检测的积分比较器，其特征在于：开关S5由时钟信号CLK4控制；开关S6由时钟信号CLK5控制；开关S7由时钟信号CLK3控制；开关S8由时钟信号CLK5控制。

5.根据权利要求1所述的半导体激光器功率控制中微弱电压信号检测的积分比较器，其特征在于：所述电压电流转换电路包括失调检测消除和信号放大工作状态，具体对应的状态如下：

所述失调检测消除状态中，时钟CLK1为高电平，CLK2为低电平，即开关S1导通，开关S2关断，然后时钟信号CLK3由低变高，即开关S3和S4导通，跨导放大器输入端的失调电压经过跨导放大器放大作为误差放大器输入信号继续放大；误差放大器输出信号反馈至跨导放大器的另一组输入端，最终整个环路获得稳定，误差放大器的输出电压补偿跨导放大器的失调电压，消除跨导放大器输入端失调电压对输出电压的影响；

所述信号放大状态中，当CLK2为高电平，CLK1为低电平时，误差检测通路断开，误差放大器输出状态保持不变，电压电流转换电路将输入电压信号转换为电流信号。