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电荷灵敏放大器及电子设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-05 11:56:46

本发明涉及放大器,具体涉及一种电荷灵敏放大器及电子设备。

背景技术:

1、电荷灵敏放大器(charge sensitive amplifier,csa)的输入是电荷信号。工作时,当输入端流入电荷发生变化时,csa可以检测到输入端电荷变化,并依据输入端电荷变化,改变输出端电压,使得输出端电压能够对输入端电荷变化进行放大。

2、然而,现有csa采用运算放大器实现,而运算放大器在电路实现时电路结构通常比较复杂,故会导致csa本身存在很多缺点。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是:提供一种结构简化的csa。

2、为解决上述问题,本发明实施例提供了一种电荷灵敏放大器,包括:

3、放大电路,包括两个开关管及两个电流源;所述放大电路用于接收电荷信号,对所述电荷信号中电荷变化进行放大,并产生输出信号;所述输出信号的电压与所输入的电荷信号中电荷变化相关;

4、反馈电容,与所述放大电路的信号输出端及输入端连接;

5、复位晶体管,与所述反馈电容并联连接。

6、在一种可能的实施例中,所述放大电路包括:第一开关管、第二开关管、第一电流源及第二电流源;其中:

7、所述第一开关管的控制端作为所述放大电路的信号输入端;所述第一开关管的第一连接端与电源电压输出端连接;所述第一开关管的第二连接端通过第一电流源接地;

8、所述第二开关管的控制端与偏置电压输出端连接;所述第二开关管的第一连接端通过第二电流源与所述电源电压输出端连接;所述第二开关管的第二连接端通过所述第一电流源接地。

9、在一种可能的实施例中,所述第一开关管为pmos管,所述第二开关管为nmos管。

10、在一种可能的实施例中,所述第一电流源采用第三开关管实现,所述第二电流源采用第四开关管实现。

11、在一种可能的实施例中,所述第三开关管为nmos管,所述第四开关管为pmos管。

12、在一种可能的实施例中,还包括:

13、共模调整电路,一端与所述第一开关管的第一连接端连接,另一端与所述电源电压输出端连接,用于调整所述电荷信号及所述输出信号的共模电压。

14、在一种可能的实施例中,所述共模调整电路,用于减小所述第一开关管第一连接端的电压值,来调整所述电荷信号及所述输出信号的共模电压。

15、在一种可能的实施例中,所述共模调整电路为电阻电路。

16、在一种可能的实施例中,所述共模调整电路,包括:第五开关管;所述第五开关管的控制端接入共模调整电压,所述第五开关管的第一连接端与所述电源电压输出端连接,所述第五开关管的第二连接端与所述第一开关管连接。

17、本发明实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述任一种的电荷灵敏放大器。

18、与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:

19、应用本发明的方案,由于放大电路包括两个开关管及两个电流源,相对于现有运算放大器的电路结构,结构较为简化,所带来的噪声也就相对减小,另外,电路面积以及功耗也会相对减小。

技术特征:

1.一种电荷灵敏放大器,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述放大电路包括:第一开关管、第二开关管、第一电流源及第二电流源;其中:

3.如权利要求2所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述第一开关管为pmos管,所述第二开关管为nmos管。

4.如权利要求2所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述第一电流源采用第三开关管实现,所述第二电流源采用第四开关管实现。

5.如权利要求4所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述第三开关管为nmos管,所述第四开关管为pmos管。

6.如权利要求2至5任一项所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,还包括:

7.如权利要求6所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述共模调整电路,用于减小所述第一开关管第一连接端的电压值,来调整所述电荷信号及所述输出信号的共模电压。

8.如权利要求7所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述共模调整电路为电阻电路。

9.如权利要求7所述的电荷灵敏放大器,其特征在于,所述共模调整电路,包括:第五开关管;所述第五开关管的控制端接入共模调整电压,所述第五开关管的第一连接端与所述电源电压输出端连接,所述第五开关管的第二连接端与所述第一开关管连接。

10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的电荷灵敏放大器。

技术总结一种电荷灵敏放大器及电子设备。所述电荷灵敏放大器包括:放大电路,包括两个开关管及两个电流源;所述放大电路用于接收电荷信号,对所述电荷信号中电荷变化进行放大,并产生输出信号;所述输出信号的电压与所输入的电荷信号中电荷变化相关;反馈电容,与所述放大电路的信号输出端及输入端连接;复位晶体管,与所述反馈电容并联连接。采用上述方案,可以简化电荷灵敏放大器,从而降低噪声。技术研发人员:韩磊受保护的技术使用者:锐芯微电子股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/8/1

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