JP7135097B2 - 電流積分器における増幅器の負荷電流キャンセル方法、及び、増幅器の負荷電流がキャンセルされた電流積分器 - Google Patents
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Description
電流積分用の積分キャパシタが設けられた演算トランスコンダクタンス増幅器と、
当該演算トランスコンダクタンス増幅器の出力に接続された検出抵抗器と、
当該出抵抗器上での前記電圧降下をキャンセル電流に変換するように構成された変換回路と、
前記変換回路の出力と、前記検出抵抗器の直前又は直後に配置されたノードとの接続部と、
を備えている。
Iout=Iout,cancel+Iload。
CL 負荷容量
clk クロック信号
ClkDAC DACクロック信号
Clk1 第1クロック信号
Clk2 第2クロック信号
gm トランスコンダクタンス
gm2 追加のトランスコンダクタンス
gmff フィードフォワードトランスコンダクタンス
gnd 接地電位
Iin 入力電流
Iload 負荷電流
Iout 出力電流
Iout,cancel キャンセル電流
ncount フィードバックパルスの総数
R 抵抗器
Rsense 検出抵抗器
VDAC 供給電圧
vn 仮想接地電位
Δvn,dyn 仮想接地電位の動的偏差
Δvn,stat 仮想接地電位の静的偏差
Vout_int 積分された出力電圧
Vpulse パルス電圧
Vref 基準電圧
Claims (13)
- 電流積分器における増幅器の負荷電流キャンセル方法であって、
電流積分用の積分キャパシタ(Cint)を備えた演算トランスコンダクタンス増幅器に入力電流(Iin)を印加するステップと、
前記演算トランスコンダクタンス増幅器の出力電流(Iout)を検出抵抗器(Rsense)に導通させることで、前記検出抵抗器(Rsense)上での電圧降下を生成するステップと、
前記検出抵抗器(Rsense)上での前記電圧降下に応じてキャンセル電流(Iout,cancel)を生成するステップと、
前記出力電流(Iout)が前記検出抵抗器(Rsense)を通過する前後の位置において前記キャンセル電流(Iout,cancel)を前記出力電流(Iout)に注入することで、前記入力電流(Iin)に対する前記出力電流(Iout)の依存を排除するステップと、を含み、
前記出力電流(I out )が前記検出抵抗器(R sense )を通過する後の位置において前記キャンセル電流(I out,cancel )が前記出力電流(I out )に注入される場合に、即ち、前記キャンセル電流(I out,cancel )が前記検出抵抗器(R sense )の直後に位置するノードに注入される場合において、フィードバックループが形成され、前記フィードバックループが前記検出抵抗器(R sense )上での前記電圧降下をゼロに動作させ、
または、
前記出力電流(I out )が前記検出抵抗器(R sense )を通過する前の位置において前記キャンセル電流(I out,cancel )が前記出力電流(I out )に注入される場合に、即ち、前記キャンセル電流(I out,cancel )が前記検出抵抗器(R sense )の直前に位置するノードに注入される場合において、前記検出抵抗器(R sense )上での前記電圧降下がキャパシタ上でサンプリングされて、前記サンプリングされた電圧降下が前記キャンセル電流(I out,cancel )に変換される、
方法。 - 前記検出抵抗器(Rsense)上での前記電圧降下を積分し、当該積分された電圧降下を前記キャンセル電流(Iout,cancel)に変換するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記出力電流(Iout)が前記検出抵抗器(Rsense)を通過した後の位置において前記キャンセル電流(Iout,cancel)が前記出力電流(Iout)に注入される、請求項2に記載の方法。
- スイッチトキャパシタ積分器を設けるステップと、
前記スイッチトキャパシタ積分器により前記電圧降下を積分するステップと、
をさらに含む、
請求項2又は3に記載の方法。 - 前記サンプリングされた電圧降下は、追加の演算トランスコンダクタンス増幅器により前記キャンセル電流(Iout,cancel)に変換される、請求項1に記載の方法。
- 前記出力電流(Iout)が前記検出抵抗器(Rsense)を通過する前の位置において前記キャンセル電流(Iout,cancel)が前記出力電流(Iout)に注入される、請求項1又は5に記載の方法。
- 電流積分用の積分キャパシタ(Cint)を備えた演算トランスコンダクタンス増幅器と、
前記演算トランスコンダクタンス増幅器の出力に接続された検出抵抗器(Rsense)と、
前記検出抵抗器(Rsense)上での電圧降下をキャンセル電流(Iout,cancel)に変換するように構成された変換回路と、
前記変換回路の出力と、前記検出抵抗器(Rsense)の直前又は直後の位置に配置されたノードとの接続部と、を備え、
前記ノードが前記検出抵抗器(R sense )の直後に位置する場合に、フィードバックループが形成され、前記フィードバックループが前記検出抵抗器(R sense )上での前記電圧降下をゼロに動作させ、
または、
前記ノードが前記検出抵抗器(R sense )の直前に位置する場合に、前記変換回路は、前記検出抵抗器(R sense )上での前記電圧降下をキャパシタ上でサンプリングするように構成される、
電流積分器。 - 前記変換回路は、前記検出抵抗器(Rsense)上での前記電圧降下を積分するように構成された追加の積分器をさらに備えた、請求項7に記載の電流積分器。
- 前記追加の積分器の出力を前記キャンセル電流(Iout,cancel)に変換するように構成された前記変換回路の追加の演算トランスコンダクタンス増幅器をさらに備えた、請求項8に記載の電流積分器。
- 前記検出抵抗器(Rsense)は、前記演算トランスコンダクタンス増幅器と出力ノードとの間に配置され、
前記追加の演算トランスコンダクタンス増幅器の出力が前記出力ノードに接続されている、請求項9に記載の電流積分器。 - 前記追加の積分器は、スイッチトキャパシタ積分器である、
請求項8から10のうちいずれか一項に記載の電流積分器。 - 前記サンプリングされた電圧降下を前記キャンセル電流(Iout,cancel)に変換するように構成された前記変換回路の追加の演算トランスコンダクタンス増幅器をさらに備えた、請求項7に記載の電流積分器。
- 前記追加の演算コンダクタンス増幅器の出力は、前記演算トランスコンダクタンス増幅器と前記検出抵抗器(Rsense)との間のノードに接続されている、請求項12に記載の電流積分器。
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US10804865B1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-10-13 | Novatek Microelectronics Corp. | Current integrator and related signal processing system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US20130222054A1 (en) | 2010-09-02 | 2013-08-29 | Indian Institute Of Technology, Madras | Low distortion filters |
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ATE519121T1 (de) * | 2007-11-05 | 2011-08-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Stromintegrator mit breitem dynamikbereich |
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2008295060A (ja) | 2007-05-17 | 2008-12-04 | Natl Semiconductor Corp <Ns> | 自動ゼロ化電流フィードバックインスツルメンテーションアンプ |
US20130222054A1 (en) | 2010-09-02 | 2013-08-29 | Indian Institute Of Technology, Madras | Low distortion filters |
WO2015107091A1 (de) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Delta-sigma-modulator |
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