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针对包括正交分量的信号的具有减少的启动时间的放大电子电路

摘要

一种用于放大具有两个相位正交分量的信号的电子电路,其包括:具有反馈电容器(C

著录项

  • 公开/公告号CN106911312A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-06-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 意法半导体股份有限公司;

    申请/专利号CN201610374787.7

  • 发明设计人 G·尼科利尼;M·加巴里诺;

    申请日2016-05-31

  • 分类号H03F1/32;

  • 代理机构北京市金杜律师事务所;

  • 代理人王茂华

  • 地址 意大利阿格拉布里安扎

  • 入库时间 2023-06-19 02:45:36

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-06-09

    授权

    授权

  • 2017-07-25

    实质审查的生效 IPC(主分类):H03F1/32 申请日:20160531

    实质审查的生效

  • 2017-06-30

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及放大电子电路,其具有减少的启动时间以及被设计为放大包括两个正交分量的信号。

背景技术

目前所知,现今普遍实践是使用电容性-反馈放大器,即,使用其中使用电容器反馈运算放大器的电路方案。该配置实际上确保热噪声和功率消耗的减少。

通常,电容性-反馈放大器存在输入终端不具有d.c.偏置的问题。通常通过在反馈网络中添加具有高电阻的电阻器(例如,数十兆欧姆的级别)来解决该问题,或者,如果放大器被设计为在时间上不连续使用,则在每次通电前,通过被控制的用于能够重置由放大器以及对应的反馈网络组成的电路的开关来解决该问题。特别地,在使用开关的情形下,开关通常被布置为当其被闭合时,它将反馈电容器的终端短路。

在使用开关的情形下,在开关被释放的时刻,如果非零信号存在于在放大器的输入处,则可能出现问题。为了详细地理解该问题,应该记得的是,在电容性-反馈放大器的情形下,无论何时开关被释放(即,移除重置),在放大器的输入终端上存在的至少一个输入电容如何根据在开关的释放时在输入上存在的信号的值来充电。该充电表示d.c.错误,其窜改电路的输出并且只在几倍于与反馈电容器相关联的时间常数的时间段后消失。通常地,上述的时段可能相当长。例如,在缺少反馈电阻器的情形下,时间常数由反馈电容器的电容以及当断开时由开关引入的电阻的乘积给出;因此,时间常数可以是数秒或者数十秒级的量级。相反,在反馈电阻器被布置与反馈电容器并联并且具有数十兆级欧姆的量级的电阻的情形下,时间常数可以是数十毫秒级的量级。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种放大电子电路,其将至少部分地解决已知技术的缺点。

根据本发明,提供了一种如权利要求1限定的放大电子电路。

附图说明

为了更好的理解本发明,仅仅是非限制举例的方式以及参照附图,描述了它的优选实施例。其中,

图1、图4和图7-图8示出本放大电路的一些实施例的电路图。

图2、图6和图9-图10示出本放大电路的对应实施例中存在的信号的时间曲线图。

图3和图5示出可以耦合到本放大电路的一些实施例的同步电路的框图。

图11和图12示出包括本放大电路的一些实施例的集成电子电路的框图。

图13示出包括陀螺仪的一种电子系统的框图。

具体实施方式

图1示出放大电路1,其包括例如由具有差分输出的运算放大器形成的放大器2。

放大电路1还包括第一反馈电阻器Rr1和第二反馈电阻器Rr2,以及第一反馈电容器Cr1以及第二反馈电容器Cr2,第一反馈电阻器Rr1和第二反馈电阻器Rr2具有电阻R的第一近似和相同值(例如,被包括在1GΩ和至100GΩ之间),第一反馈电容器Cr1以及第二反馈电容器Cr2具有电容器C2的第一近似和相同值(例如,被包括在0.1pF和10pF之间)。

此外,放大电路1包括第一开关RESET1,第二开关RD1,以及第三开关RD2,以及另一电容器CRES1,电容CRES1在下文中被称为第一启动电容器CRES1,这是因为它的操作将影响启动时段的持续时间,如下文所述。第一启动电容器CRES1具有同第一反馈电容器Cr1一样的电容器C2的值(并且因此同第二反馈电容器Cr2一样)。

为了更为清楚起见,在下文中,第一开关RESET1、第二开关RD1以及第三开关RD2将分别被称为第一主开关RESET1、第一次级开关RD1以及第二次级开关RD2。

更具体地,第一反馈电阻器Rr1和第一反馈电容器Cr1并联连接;此外,它们均具有连接到放大器2的第一输入终端(例如,负输入终端)的相应的第一终端,以及连接到放大器2的第一输出终端(例如,正输出终端)的相应的第二终端。此外,第一主开关RESET1与第一反馈电阻器Rr1以及第一反馈电容器Cr1并联连接,从而当它闭合时,它将放大器2的第一输入终端和第一输出终端短路。

第一启动电容器CRES1以及第一次级开关RD1和第二次级开关RD2形成串联电路,其与第一反馈电阻器Rr1以及第一反馈电容器Cr1并联布置,并且使得第一启动电容器CRES1被布置在第一次级开关RD1和第二次级开关RD2之间。此外,当第一次级开关RD1和第二次级开关RD2闭合时,第一启动电容器CRES1被布置为与第一反馈电容器Cr1并联,以及当第一次级开关RD1和第二次级开关RD2断开时,第一启动电容器CRES1从放大电路1断开连接。

第二反馈电阻器Rr2和第二反馈电容器Cr2并联连接。此外,它们均具有连接到放大器2的第二输入终端(例如,正输入终端)的相应的第一终端,以及连接到放大器2的第二输出终端(例如,负输出终端)的相应的第二终端。

放大电路1还包括第四开关RESET2、第五开关RD3、和第六开关RD4以及另一电容器CRES2,另一电容器CRES2在下文中被称为第二启动电容器CRES2。第二启动电容器CRES2具有与第二反馈电容器Cr2相同的电容器C2的值(并且因此也与第一反馈电容器Cr1和第一启动电容器CRES1相同)。

为了更为清楚起见,在下文中,第四开关RESET2、第五开关RD3以及第六开关RD4将分别被称为第二主开关RESET2、第三次级开关RD3以及第四次级开关RD4。

第二主开关RESET2与第二反馈电阻器Rr2以及第二反馈电容器Cr2并联连接,从而,当它是闭合的,它短路放大器2的第二输入终端和第二输出终端。

第二启动电容器CRES2以及第三次级开关RD3和第四次级开关RD4形成串联电路,串联电路被布置为与第二反馈电阻器Rr2和第二反馈电容器Cr2并联,以及使得第二启动电容器CRES2被布置在第三次级开关RD3和第四次级开关RD4之间。此外,当第三次级开关RD3和第四次级开关RD4闭合时,第二启动电容器CRES2被布置与第二反馈电容器CR2并联,以及当第三次级开关RD3和第四次级开关RD4断开时,第二启动电容器CRES2从放大电路1断开连接。

放大电路1还包括另一对电容器,其在下文中被称为第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2。第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2具有分别等于C1+ΔC和C1-ΔC的电容值,其中ΔC<<C1(例如,ΔC=0.01*C1)。不失一般性,第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2可以具有可变的电容值。因此,它们可以使得ΔC可以及时变化。然而为了简化,在本说明书接下来的部分,除了另有详细说明外,假设ΔC是固定的。

更详细地,第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2两者具有相应的终端,其被连接到输入节点N。此外,第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2的第二终端被分别连接到放大器2的第一输入终端和第二输入终端。因此,放大器2作用为全差分放大器,即,具有差分输入和差分输出。

在使用中,输入节点N便于接收输入信号Vin,其例如是单端型的电压信号。此外,输入信号Vin等于图2中示出的两个电压之和,在图2中它们分别被VQUAN_in和VCOR_in表示。在接下来,电压VQUAN_in和VCOR_in将分别被称为第一输入分量VQUAN_in和第二输入分量VCOR_in

更详细地,第一输入分量VQUAN_in和第二输入分量VCOR_in是正弦曲线类型,并且对应的相位正交。

图3示出了电路装置4,其在接下来将被称为同步电路装置4。以下将描述同步电路装置4和放大电路1之间的关系。

详细地,同步电路装置4具有第一输入、第二输入以及两个输出。此外,同步电路装置4便于在第一输入上接收例如由正弦曲线形成的参考信号Vref。参考信号Vref与第二输入分量VQUAN_in同相。同步电路装置4在第二输入上接收数字类型的通电/断电信号PD,其在以下描述。

更具体地,同步电路装置4便于在它自己的输出上生成第一控制信号sRESET以及第二控制信号sRD(图2中表示),其例如是数字类型的电压信号。以下描述第一控制信号sRESET以及第二控制信号sRD。如以下阐明,同步电路装置4可以根据第一控制信号sRESET以及第二控制信号sRD以本身已知方式形成。

即使没有示出对应的连接,第一控制信号sRESET驱动以相互同步的方式操作的第一主开关RESET1和第二主开关RESET2,而第二控制信号sRD驱动以相对于彼此同步的方式操作的第一次级开关RD1、第二次级开关RD2、第三次级开关RD3以及第四次级开关RD4。

特别地,当sRESET=‘1’时,第一主开关RESET1以及第二主开关RESET2闭合;相反,当sRESET=‘0’时,第一主开关RESET1以及第二主开关RESET2断开。此外,当sRD=‘1’时,第一次级开关RD1、第二次级开关RD2、第三次级开关RD3以及第四次级开关RD4闭合;相反,当sRD=‘0’时,第一次级开关RD1、第二次级开关RD2、第三次级开关RD3以及第四次级开关RD4断开。

已经描述并且在图2中可见的是前述通电/断电信号PD。即使没有详细示出,通电/断电信号PD也驱动放大器2的通电。特别地,当PD=‘0’时,放大器2被接通,并且当PD=‘1’,放大器2被断开。

还可以在图2可见的是第一时间时刻t1,其中,放大器2被接通;即,通电/断电信号PD变为零。

再次参照第一控制信号sREST和第二控制信号sRD,第一控制信号sRESET与第一输入分量VCOR_in同步。特别地,第一控制信号sRESET被设置为等于‘1’以用于重置放大器2以及在第二时刻t2变为零,其中第一输入分量VCOR_in在放大器2的通电之后展现第一零。就此而言,还有可能如下实施例(未示出),其中,当第一输入分量VCOR_in在放大器2的启动之后展现第一零之后的零时,第一控制信号sRESET转换到零,但是这样引起启动时间的增加。因此,在下文中,不再描述该情形。

第二控制信号sRD还与第一输入分量VCOR_in同步。特别地,例如,第二控制信号sRD与第一控制信号sRESET一起被设置等于‘1’,并且在时间t3的第三时刻变为零,其中,第一输入分量VCOR_in展现在放大器2的启动之后的第二零。在图2中示出的例子中,在第二时刻t2和第三时刻t3,第二输入分量VQUAD_in分别展现最大值和最小值。

再次参照同步电路装置4,它可以以本身已知的方式被实施以用于生成如之前描述的第一控制信号sRESET和第二控制信号sRD。为此目的,即使没有被示出,由于第一控制信号sRESET和第二控制信号sRD与第一输入分量VCOR_in同步以及因此还与第二输入分量VQUAD_in同步,但是具有较低的频率,因此它可以包括方波整形电路以及一个或多个分频器。

已经描述,在第二时刻t2,第一主开关RESET1和第二主开关RESET2断开,以及因此第一反馈电容器Cr1和第二反馈电容器Cr2开始充电。因此,在放大器2的第一输出终端和第二输出终端之间,生成输出电压Vout,其是差分类型并且等于第一输出分量VCOR_out和第二输出分量VQUAD_out的和,它们的曲线图在图2中示出。

具体地,在第二时刻t2和第三时刻t3之间的时段中,其在下文中被称为错误时段,由于第一启动电容器CRES1和第二启动电容器CRES2分别与第一反馈电容器Cr1和第二反馈电容器Cr2并联,因此输出电压Vout和输入信号Vin之间的增益等于G1=-2ΔC/(2C2)。

更具体地,在错误时段中,第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in以非正确的方式被放大,其中,“正确的放大”意味着VCOR_out=G2*VCOR_in以及VQUAD_out=G2*VQUAD_in的情形,其中G2=-2*ΔC/C2。实际上,第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in由G1放大,而不是G2,即由等于正确增益的一半的增益放大。此外,VQUAD_out=G1*(VQUAD_in-ERR),其中ERR是在第二时刻时间t2第二输入分量VQUAD_in不等于零(不同于第一输入分量VCOR_in)的事实所致的初始错误。实际上,该初始错误等于在第二时刻时间t2处由第二输入分量VQUAD_in呈现的值。换言之,在第二时刻t2,不仅第二输入分量VQUAD_in由非正确的增益放大,结果也受到一些偏移影响。换言之,在第二时刻t2,第二输出分量VQUAD_out呈现不同于对应的第一理想值的值,其等于增益G2和在第二时刻t2处第二输入分量VQUAD_in呈现的值的乘积。

从第三时刻t3开始的时间间隔被称为无错误时段。实际上,在该时段,放大电路1以正确地方式放大,即,VCOR_out=G2*VCOR_in以及VQUAD_out=G2*VQUAD_in

具体地,在无错误时段期间,第一启动电容器CRES1和第二启动电容器CRES2从放大器2断开连接,并且因此第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in由G2正确地放大。

更具体地,在第三时刻t3,第一输出分量VCOR_out正确地等于零。此外,同样地,在第三时刻t3处,第二输出分量VQUAD_out准确地等于G2*VQUAD_in。实际上,在错误时段期间,第二输出分量VQUAD_out的错误分布和对应的正确分布之间的偏离减小,直到在第三时刻t3消失。换言之,在第三时刻t3,初始错误的影响和在第二输出分量VQUAD_out上的错误增益G1的影响相互补偿,彼此抵消。因此,在第三时刻t3,第二输出VQUAD_out呈现等于对应的第二理想值的值,其等于第二增益G2和在第三时刻t3的第二输入分量VQUAD_in呈现的值的乘积。

此外,如之前解释的那样,在第三时刻t3,第一输出分量VCOR_out也呈现正确值(零)。

换言之,在无错误时段中,不仅增益是正确的,而且由于在第三时刻t3处,由第一输出分量VCOR_out和第二输出分量VQUAD_out呈现的值是正确的,因此也没有任何不需要的偏移。

再次参照图2,仅仅以举例的方式,为了便于理解已经假设G1=-1/2以及G2=-1;即,已经假设放大电路1具有单位增益。

在实践中,图1中示出的实施例具有等于第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in的时段的一半的启动时间。因此,可以断开接通放大器2并且再次接通以便减小消耗,而没有引起每次通电后在得到输出电压Vout的正确值之前必须等待极度长时间的风险。就此而言为了简化,图2没有示出放大器2的断电或随后的通电。

图4示出不同的实施例。部件已经呈现在图1中图示的实施例中指代使用相同的术语和相同的标记。此外,第一启动电容器CRES1和第二启动电容器CRES2以及第一反馈电容器Cr1和第二反馈电容器Cr2也具有相同的电容值(兼容不可避免的公差),即,等于C2的值。这已经描述,在下文中,参照相比于图1中示出实施例的差异来描述图4中示出的实施例。

第一次级开关RD1、第二次级开关RD2、第三次级开关RD3以及第四次级开关RD4以不同于图1中图示的实施例的方式被布置。

特别地,第一启动电容器CRES1再次被布置在第一次级开关RD1和第二次级开关RD2之间。然而,第一次级开关RD1被配置为将第一启动电容器CRES1的第一终端交替连接地至放大器2的第一输入终端或接地。类似地,第二次级开关RD2被配置为将第一启动电容器CRES1的第二终端交替地连接至放大器2的第一输出终端或接地。

第二启动电容器CRES2再次被布置在第三次级开关RD3和第四次级开关RD4之间。然而,第三次级开关RD3被配置为将第二启动电容器CRES2的第一终端交替地连接至放大器2的第二输入终端或接地。类似地,第四次级开关RD4被配置为将第二启动电容器CRES2的第二终端交替地连接至放大器2的第二输出终端或接地。

更具体地,图4中示出的实施例的放大电路由利用图5示出的同步电路生成的信号控制,其中同步电路被指定为6。特别地,同步电路6被配置为根据参考信号Vref和通电/断电信号PD生成第一控制信号sRESET和第三控制信号sRI。同样地,后面的信号是数字类型的电压信号。如以下详细描述的那样,第三控制信号sRI与第一输入分量VCOR_in同步。

更具体地,虽然没有示出,第一开关RD1、第二开关RD2、第三次级开关RD3以及第四次级开关RD4由第三控制信号sRI驱动,并且因此以相互同步的方式操作。

特别地,由这样的方式驱动第一次级开关RD1和第二次级开关RD2,使得当sRI=‘0’时,第一启动电容器CRES1的终端接地。因此,第一启动电容器CRES1对放大电路1的增益没有任何影响。相反,当sRI=‘1’时,第一启动电容器CRES1以并联的方式被连接到第一反馈电容器Cr1

由这样的方式驱动第三次级开关RD3和第四次级开关RD4,使得当sRI=‘0’时,第二启动电容器CRES2的终端接地;因此,第二启动电容器CRES2对放大电路1的增益没有任何影响。相反,当sRI=‘1’时,第二启动电容器CRES2以并联的方式被连接到第二反馈电容器Cr2

在使用中,如图6示出,在时刻t2,第一控制信号sRESET再次变为零,其中第一输入分量VCOR_in展示在放大器2的通电之后的第一零。因此,如图1示出的实施例,驱动第一主开关RESET1和第二主开关RESET2。

关于第三控制信号sRI,它总是等于零,除非在以第三时刻t3为中心的持续时间为Δt的时间窗内,其中假设值为‘1’。

在实践中,第三控制信号sRI形成单位脉冲。不失一般性,单位脉冲在第三时刻t3周围对称延伸,其中第一输入分量VCOR_in展现在放大器2的通电之后的第二零。因此,第一启动电容器CRES1和第二启动电容器CRES2被布置为仅在前述时间窗期间分别与第一反馈电容器Cr1和第二反馈电容器Cr2并联。否则,它们接地。就此而言,假设第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in的时段是数十微秒的量级(例如,40μs),Δt可以是十分之几微秒的量级(例如,0.1μs)。更具体地,Δt与第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in之间的比率可以低于例如1/50或1/100。在本说明书的后面,为了简化,除非另有明确说明,假设Δt具有无限小的持续时间。

具体地,错误时段再次在第二时刻t2和第三时刻t3之间延伸,而无错误时段再次从第三时刻t3延伸。在错误时段和无错误时段两者中,放大电路1引入的增益是正确的。即,除了在第三控制信号sRI的前述时间窗期间(其中,增益假设前述值,G1,即它是一半),它等于前述的值G2

因此,第一输出分量VCOR_out具有在错误时段和无错误时段两者中正确的分布。实际上,由于在该脉冲期间第一输入分量VCOR_in基本上是零,因此在第三控制信号sRI的脉冲处增益的减半不影响第一输出分量VCOR_out

相反地,关于第二输出分量VQUAD_out,在错误时段中它具有正确的分布,但是对于在贯穿错误时段的持续时间保持恒定的偏移(所述补偿由第一主开关RESET1和第二主开关RESET2的释放的事实所致)而言,第二输入分量VQUAD_in不是零。由于增益的减半,该补偿在第三控制信号sRI之后变为零。

更特别地,对于第一近似而言,在第三控制信号sRI的脉冲的上升沿之后,前述偏移立即变为零。此外,考虑第三控制信号sRI的脉冲的在时间上的减少的持续时间,可以假设,在第三控制信号sRI的脉冲的上升沿之后,第二输出分量VQUAD_out呈现等于对应的理想值的值,该理想值等于增益G2和在第三时刻t3处呈现的第二输入分量VQUAD_in的值的乘积。此外,可以假设,第二输出分量VQUAD_out维持前述的理想值直到脉冲的下降沿。因此,在无错误时段期间,即,在第三控制信号sRI的脉冲的下降沿之后,第二输入分量VQUAD_in也被正确地放大。从另一角度而言,当第三控制信号sRI的脉冲的下降沿出现时,第二输出分量VQUAD_out具有等于前述的理想值的值,该理想值等于值G2和在下降沿时刻由第二输入分量VQUAD_in呈现的值的乘积。

再次参照图6,并且不失一般性,还可以假设G1=-1/2以及G2=-1。此外,为了表示的简化起见,图6中影响第二输出分量VQUAD_out的错位的纠正在第三时刻t3即刻出现。此外,为了更清楚的表示起见,相对于实际情形,Δt被加宽。

出于实际的目的,图4中示出的实施例也具有等于第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in的时段一半的启动时间。因此,保证由图1中图示的实施例展示的同样的优点。

如图7中示出,还有可能的是与图1中示出的实施例相同类型的实施例,但是其中由放大器2提供的输出电压Vout是单端类型而非差分的类型;同样在这样的情形下,放大器2可以由运算放大器组成。

在下文中,仅参照相对于图1中示出的实施例的差异来描述图7中图示的实施例。此外,使用相同的术语和相同的标志指代已经在图1中表示的部件,除非另有明确说明。

具体而言,缺少放大器2的第二输出终端。换言之,如之前提到的那样,放大器2具有单端类型的输出。此外,放大器2的第二输入终端连接到地。因此,放大器2的输入配置是单端类型的。因此,缺少第二输入电容器Ci2,第二反馈电容器Cr2,第二启动电容器CRES2,第二反馈电阻器Rr2,第二主开关RESET2,以及第三次级开关RD3和第四次级开关RD4,而第一输入电容由Cx表示并且具有例如等于C1的电容值。因此G1=-C1/(2*C2)以及G2=-C1/C2。输入节点N由未连接到放大器2的第一输入电容器Cx形成。

出于实际的目的,图7中示出的放大电路以与图1中示出的放大电路相同的方式运行。从而,电容器C1和C2的值被选择为例如获得与图2中表示的信号的曲线图一样的曲线图。

如图8中示出,还可能的是与图4中示出的实施例相同类型的实施例,但是其中输出电压Vout是单端类型而非差分类型。在下文中,参照相对于图4中示出实施例的差异来描述图8中图示的实施例。此外,使用相同的术语和相同的标志指代已经在图4中表示的部件,除非另有明确说明。

详细地,缺少放大器2的第二输出终端。换言之,如之前提到的那样,放大器2具有单端类型的输出。此外,放大器2的第二输入终端连接到地。因此,缺少第二输入电容器Ci2、第二反馈电容器Cr2、第二启动电容器CRES2、第二反馈电阻器Rr2、第二主开关RESET2以及第三次级开关RD3和第四次级开关RD4,而第一输入电容由Cx表示并且具有例如等于C1的电容值。因此G1=-C1/(2*C2)以及G2=-C1/C2

出于实际的目的,图8中示出的放大电路1以与图4中示出的放大电路相同的方式运行。因此电容器C1和C2的值被选择为获得例如与图6中表示的信号的曲线图相同的图。

考虑之前描述并且分别在图1、图4、图7和图8中示出的每个实施例,还有可能的是其中当第二输入分量VQUAD_in展现在放大器2的通电之后的第一零时第一控制信号sRESET变为零的对应实施例。在这种情形下,当第二输入分量VQUAD_in显示在放大器2的通电之后的第二零时,发现第二控制信号sRD变为零或者根据考虑的实施例,第三控制信号sRI生成相应的脉冲。换言之,其中,第一控制信号sRESET和第二控制信号sRD/第三控制信号sRI与第二输入分量VQUAD_in的零同步的一些实施例是可能的。

分别在图9和10中示出关于分别对应于图1和图4中的实施例的信号的曲线图的示例,但是其中在第二时刻t2和第三时刻t3存在第二输入分量VQUAD_in的零。在这种情形下,关于第一输出分量VCOR_out和第二输出分量VQUAD_out的考虑(关于增益的纠正和错误的存在)相对于图2和图6的已被描述的内容被推翻。

如图11中示出,可以提供集成电子电路10,其例如是所谓的ASIC(专用集成电路)并且包括在此被表示为14同步电路以及在此被表示为11的放大电路。不失一般性,图11关于放大电路11是之前描述的中任意一个并且由第二控制信号sRD(如已经描述的那样,其可以在第一输入分量VCOR_in或第二输入分量VQUAD_in的零上同步)控制(等等)的情形。因此,同步电路14是图3中表示的类型。如图12示出,放大电路11在任何情形下可以是之前描述的中任意一个并且由第三控制信号sRI(如已经描述的那样,其可以在第一输入分量VCOR_in或第二输入分量VQUAD_in的零上同步)控制(等等)的情形,其中,被指示为16的同步电路是图5中表示的类型。在图11和图12中,放大器2的输出终端未被示出。

与集成电子电路10中的集成无关,还可能的是对应于之前描述的实施例的实施例,但是其中第一输入电容器(如果缺少第二输入电容)或第一输入电容器和第二输入电容器两者具有如下可变的电容,该电容在输入节点N被设置在d.c.电压的情形下与第一分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in之和给出的信号成比例。换言之,例如参照图1中示出的放大电路,输入节点可以被设置在恒定电压,并且ΔC以与第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in之和成比例的方式可变。同样在这种情形下,实际上,具有在第一输入电容器Cin1和第二输入电容器Cin2上的电荷之间的差异,该差异随着随后输出电压Vout的生成而被放大。就此而言,在包括第一输入电容器Cin1和第二输入电容器Cin2两者的实施例中,发现相应的电荷具有差分-模式分量,其以与第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in之和成比例的方式变化,但是具有相反的符号。在没有第二输入电容器Cin2的实施例中,第一输入电容器Cin1上的电荷以与第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in之和成比例的方式变化。

再次参照集成电子电路10,放大电路的一些部件可以在集成电子电路10的外部。

例如,图13示出电子系统20,其包括被连接到集成电子电路10的陀螺仪22。更准确地,第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2由陀螺仪22形成,并且输入节点N也由陀螺仪22形成。不失一般性,图13涉及其中放大电路1是图1示出的类型的情形,但是实际上陀螺仪22以与第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in之和成比例的方式而变化ΔC。然而,存在如下可能的电子系统(未示出),其中陀螺仪22耦合到之前描述的实施例中的任意一个,诸如图4中表示的实施例。

特别地,参照图13,同步电路14电连接到陀螺仪22以用于接收由陀螺仪22生成的与第二输入分量VQUAD_in同相的参考信号Vref。就此而言,在与陀螺仪耦合的情形下,第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQIAD_in分别由所谓的科里奥利(Coriolis)分量和所谓的正交分量形成。

再次如图13中示出,集成电子电路10包括放大电路1的部分30,其包括图1中表示的放大电路1的除第一输入电容器Ci1和第二输入电容器Ci2之外的所有部件。此外,集成电子电路10包括偏置电路50,其具有连接到输入节点N的输出并且被指示以偏置在恒定电压Vin_static处的输入节点N。偏置电路50是本身已知的类型并且因此不再进一步描述。

通常,与陀螺仪22可能的耦合无关以及因此与第一电容器Ci1和第二输入电容器Ci2无关地,集成电子电路10可以集成到单个的模具。在与陀螺仪22耦合的情形下,陀螺仪可以在与形成集成电子电路的模具不同的模具中形成。

从之前的描述和图示中,本解决方案提供的优点清楚地显露。

特别地,本解决方案使得可以减少启动时间,因此在不引起引入长时段的输出信号不正确的情形下,根据能源节约的要求可以使放大器通电以及断电。

此外,由于它们设想使用非常有限数量的电子部件,因此所有描述的实施例可以集成在封闭区。再次,与传统的结构相比,本技术方案引入的能源消耗中的增加是基本上可以忽略的。

总之,清楚的是在不脱离由所附的权利要求限定的范围,改变和变化可以实施到目前所描述的和图示的内容。

例如,放大器2可以由具有一个或多个级的任何已知类型的放大器形成。此外,使用任何已知的技术可以得到放大器2,以及因此放大器2由例如BJT或MOSFET组成。

使用对应的MOSFET可以实施第一反馈电阻器Rr1和第二反馈电阻器Rr2,其中,电阻的值可以改变。

每一个描述的开关可以以本身已知的方式(例如,使用对应的MOSFET)实施。关于第三控制信号sRI的脉冲,它可以在时间上以相对于第三时刻t3不完美对准的方式被布置。即,它的中心可以是在第三时刻t3之前或者之后。此外,第三时刻t3可以不在第三控制信号sRI的脉冲期间出现,在此情形下,它在距脉冲的下降沿的一定距离的量处(如果延迟)或距脉冲的上升沿的一定距离的量处(如果提前),该量小于例如第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in的时段的1/50或1/00。

相对于已经描述的所有数字信号可以是相反的,其中对应的开关控制的可以相应地被修改。

最后,原则上,可以缺少第一反馈电阻和第二反馈电阻。然而,归因于部件的公差,它们的存在可以使第一输入分量VCOR_in和第二输入分量VQUAD_in的可能错误更快的恢复。

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