本發(fā)明涉及放大電子電路,其具有減少的啟動時間以及被設計為放大包括兩個正交分量的信號。
背景技術:
目前所知,現(xiàn)今普遍實踐是使用電容性-反饋放大器,即,使用其中使用電容器反饋運算放大器的電路方案。該配置實際上確保熱噪聲和功率消耗的減少。
通常,電容性-反饋放大器存在輸入終端不具有d.c.偏置的問題。通常通過在反饋網絡中添加具有高電阻的電阻器(例如,數十兆歐姆的級別)來解決該問題,或者,如果放大器被設計為在時間上不連續(xù)使用,則在每次通電前,通過被控制的用于能夠重置由放大器以及對應的反饋網絡組成的電路的開關來解決該問題。特別地,在使用開關的情形下,開關通常被布置為當其被閉合時,它將反饋電容器的終端短路。
在使用開關的情形下,在開關被釋放的時刻,如果非零信號存在于在放大器的輸入處,則可能出現(xiàn)問題。為了詳細地理解該問題,應該記得的是,在電容性-反饋放大器的情形下,無論何時開關被釋放(即,移除重置),在放大器的輸入終端上存在的至少一個輸入電容如何根據在開關的釋放時在輸入上存在的信號的值來充電。該充電表示d.c.錯誤,其竄改電路的輸出并且只在幾倍于與反饋電容器相關聯(lián)的時間常數的時間段后消失。通常地,上述的時段可能相當長。例如,在缺少反饋電阻器的情形下,時間常數由反饋電容器的電容以及當斷開時由開關引入的電阻的乘積給出;因此,時間常數可以是數秒或者數十秒級的量級。相反,在反饋電阻器被布置與反饋電容器并聯(lián)并且具有數十兆級歐姆的量級的電阻的情形下,時間常數可以是數十毫秒級的量級。
技術實現(xiàn)要素:
因此本發(fā)明的目的在于提供一種放大電子電路,其將至少部分地解決已知技術的缺點。
根據本發(fā)明,提供了一種如權利要求1限定的放大電子電路。
附圖說明
為了更好的理解本發(fā)明,僅僅是非限制舉例的方式以及參照附圖,描述了它的優(yōu)選實施例。其中,
圖1、圖4和圖7-圖8示出本放大電路的一些實施例的電路圖。
圖2、圖6和圖9-圖10示出本放大電路的對應實施例中存在的信號的時間曲線圖。
圖3和圖5示出可以耦合到本放大電路的一些實施例的同步電路的框圖。
圖11和圖12示出包括本放大電路的一些實施例的集成電子電路的框圖。
圖13示出包括陀螺儀的一種電子系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
圖1示出放大電路1,其包括例如由具有差分輸出的運算放大器形成的放大器2。
放大電路1還包括第一反饋電阻器Rr1和第二反饋電阻器Rr2,以及第一反饋電容器Cr1以及第二反饋電容器Cr2,第一反饋電阻器Rr1和第二反饋電阻器Rr2具有電阻R的第一近似和相同值(例如,被包括在1GΩ和至100GΩ之間),第一反饋電容器Cr1以及第二反饋電容器Cr2具有電容器C2的第一近似和相同值(例如,被包括在0.1pF和10pF之間)。
此外,放大電路1包括第一開關RESET1,第二開關RD1,以及第三開關RD2,以及另一電容器CRES1,電容CRES1在下文中被稱為第一啟動電容器CRES1,這是因為它的操作將影響啟動時段的持續(xù)時間,如下文所述。第一啟動電容器CRES1具有同第一反饋電容器Cr1一樣的電容器C2的值(并且因此同第二反饋電容器Cr2一樣)。
為了更為清楚起見,在下文中,第一開關RESET1、第二開關RD1以及第三開關RD2將分別被稱為第一主開關RESET1、第一次級開關RD1以及第二次級開關RD2。
更具體地,第一反饋電阻器Rr1和第一反饋電容器Cr1并聯(lián)連接;此外,它們均具有連接到放大器2的第一輸入終端(例如,負輸入終端)的相應的第一終端,以及連接到放大器2的第一輸出終端(例如,正輸出終端)的相應的第二終端。此外,第一主開關RESET1與第一反饋電阻器Rr1以及第一反饋電容器Cr1并聯(lián)連接,從而當它閉合時,它將放大器2的第一輸入終端和第一輸出終端短路。
第一啟動電容器CRES1以及第一次級開關RD1和第二次級開關RD2形成串聯(lián)電路,其與第一反饋電阻器Rr1以及第一反饋電容器Cr1并聯(lián)布置,并且使得第一啟動電容器CRES1被布置在第一次級開關RD1和第二次級開關RD2之間。此外,當第一次級開關RD1和第二次級開關RD2閉合時,第一啟動電容器CRES1被布置為與第一反饋電容器Cr1并聯(lián),以及當第一次級開關RD1和第二次級開關RD2斷開時,第一啟動電容器CRES1從放大電路1斷開連接。
第二反饋電阻器Rr2和第二反饋電容器Cr2并聯(lián)連接。此外,它們均具有連接到放大器2的第二輸入終端(例如,正輸入終端)的相應的第一終端,以及連接到放大器2的第二輸出終端(例如,負輸出終端)的相應的第二終端。
放大電路1還包括第四開關RESET2、第五開關RD3、和第六開關RD4以及另一電容器CRES2,另一電容器CRES2在下文中被稱為第二啟動電容器CRES2。第二啟動電容器CRES2具有與第二反饋電容器Cr2相同的電容器C2的值(并且因此也與第一反饋電容器Cr1和第一啟動電容器CRES1相同)。
為了更為清楚起見,在下文中,第四開關RESET2、第五開關RD3以及第六開關RD4將分別被稱為第二主開關RESET2、第三次級開關RD3以及第四次級開關RD4。
第二主開關RESET2與第二反饋電阻器Rr2以及第二反饋電容器Cr2并聯(lián)連接,從而,當它是閉合的,它短路放大器2的第二輸入終端和第二輸出終端。
第二啟動電容器CRES2以及第三次級開關RD3和第四次級開關RD4形成串聯(lián)電路,串聯(lián)電路被布置為與第二反饋電阻器Rr2和第二反饋電容器Cr2并聯(lián),以及使得第二啟動電容器CRES2被布置在第三次級開關RD3和第四次級開關RD4之間。此外,當第三次級開關RD3和第四次級開關RD4閉合時,第二啟動電容器CRES2被布置與第二反饋電容器CR2并聯(lián),以及當第三次級開關RD3和第四次級開關RD4斷開時,第二啟動電容器CRES2從放大電路1斷開連接。
放大電路1還包括另一對電容器,其在下文中被稱為第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2。第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2具有分別等于C1+ΔC和C1-ΔC的電容值,其中ΔC<<C1(例如,ΔC=0.01*C1)。不失一般性,第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2可以具有可變的電容值。因此,它們可以使得ΔC可以及時變化。然而為了簡化,在本說明書接下來的部分,除了另有詳細說明外,假設ΔC是固定的。
更詳細地,第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2兩者具有相應的終端,其被連接到輸入節(jié)點N。此外,第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2的第二終端被分別連接到放大器2的第一輸入終端和第二輸入終端。因此,放大器2作用為全差分放大器,即,具有差分輸入和差分輸出。
在使用中,輸入節(jié)點N便于接收輸入信號Vin,其例如是單端型的電壓信號。此外,輸入信號Vin等于圖2中示出的兩個電壓之和,在圖2中它們分別被VQUAN_in和VCOR_in表示。在接下來,電壓VQUAN_in和VCOR_in將分別被稱為第一輸入分量VQUAN_in和第二輸入分量VCOR_in。
更詳細地,第一輸入分量VQUAN_in和第二輸入分量VCOR_in是正弦曲線類型,并且對應的相位正交。
圖3示出了電路裝置4,其在接下來將被稱為同步電路裝置4。以下將描述同步電路裝置4和放大電路1之間的關系。
詳細地,同步電路裝置4具有第一輸入、第二輸入以及兩個輸出。此外,同步電路裝置4便于在第一輸入上接收例如由正弦曲線形成的參考信號Vref。參考信號Vref與第二輸入分量VQUAN_in同相。同步電路裝置4在第二輸入上接收數字類型的通電/斷電信號PD,其在以下描述。
更具體地,同步電路裝置4便于在它自己的輸出上生成第一控制信號sRESET以及第二控制信號sRD(圖2中表示),其例如是數字類型的電壓信號。以下描述第一控制信號sRESET以及第二控制信號sRD。如以下闡明,同步電路裝置4可以根據第一控制信號sRESET以及第二控制信號sRD以本身已知方式形成。
即使沒有示出對應的連接,第一控制信號sRESET驅動以相互同步的方式操作的第一主開關RESET1和第二主開關RESET2,而第二控制信號sRD驅動以相對于彼此同步的方式操作的第一次級開關RD1、第二次級開關RD2、第三次級開關RD3以及第四次級開關RD4。
特別地,當sRESET=‘1’時,第一主開關RESET1以及第二主開關RESET2閉合;相反,當sRESET=‘0’時,第一主開關RESET1以及第二主開關RESET2斷開。此外,當sRD=‘1’時,第一次級開關RD1、第二次級開關RD2、第三次級開關RD3以及第四次級開關RD4閉合;相反,當sRD=‘0’時,第一次級開關RD1、第二次級開關RD2、第三次級開關RD3以及第四次級開關RD4斷開。
已經描述并且在圖2中可見的是前述通電/斷電信號PD。即使沒有詳細示出,通電/斷電信號PD也驅動放大器2的通電。特別地,當PD=‘0’時,放大器2被接通,并且當PD=‘1’,放大器2被斷開。
還可以在圖2可見的是第一時間時刻t1,其中,放大器2被接通;即,通電/斷電信號PD變?yōu)榱恪?/p>
再次參照第一控制信號sREST和第二控制信號sRD,第一控制信號sRESET與第一輸入分量VCOR_in同步。特別地,第一控制信號sRESET被設置為等于‘1’以用于重置放大器2以及在第二時刻t2變?yōu)榱?,其中第一輸入分量VCOR_in在放大器2的通電之后展現(xiàn)第一零。就此而言,還有可能如下實施例(未示出),其中,當第一輸入分量VCOR_in在放大器2的啟動之后展現(xiàn)第一零之后的零時,第一控制信號sRESET轉換到零,但是這樣引起啟動時間的增加。因此,在下文中,不再描述該情形。
第二控制信號sRD還與第一輸入分量VCOR_in同步。特別地,例如,第二控制信號sRD與第一控制信號sRESET一起被設置等于‘1’,并且在時間t3的第三時刻變?yōu)榱?,其中,第一輸入分量VCOR_in展現(xiàn)在放大器2的啟動之后的第二零。在圖2中示出的例子中,在第二時刻t2和第三時刻t3,第二輸入分量VQUAD_in分別展現(xiàn)最大值和最小值。
再次參照同步電路裝置4,它可以以本身已知的方式被實施以用于生成如之前描述的第一控制信號sRESET和第二控制信號sRD。為此目的,即使沒有被示出,由于第一控制信號sRESET和第二控制信號sRD與第一輸入分量VCOR_in同步以及因此還與第二輸入分量VQUAD_in同步,但是具有較低的頻率,因此它可以包括方波整形電路以及一個或多個分頻器。
已經描述,在第二時刻t2,第一主開關RESET1和第二主開關RESET2斷開,以及因此第一反饋電容器Cr1和第二反饋電容器Cr2開始充電。因此,在放大器2的第一輸出終端和第二輸出終端之間,生成輸出電壓Vout,其是差分類型并且等于第一輸出分量VCOR_out和第二輸出分量VQUAD_out的和,它們的曲線圖在圖2中示出。
具體地,在第二時刻t2和第三時刻t3之間的時段中,其在下文中被稱為錯誤時段,由于第一啟動電容器CRES1和第二啟動電容器CRES2分別與第一反饋電容器Cr1和第二反饋電容器Cr2并聯(lián),因此輸出電壓Vout和輸入信號Vin之間的增益等于G1=-2ΔC/(2C2)。
更具體地,在錯誤時段中,第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in以非正確的方式被放大,其中,“正確的放大”意味著VCOR_out=G2*VCOR_in以及VQUAD_out=G2*VQUAD_in的情形,其中G2=-2*ΔC/C2。實際上,第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in由G1放大,而不是G2,即由等于正確增益的一半的增益放大。此外,VQUAD_out=G1*(VQUAD_in-ERR),其中ERR是在第二時刻時間t2第二輸入分量VQUAD_in不等于零(不同于第一輸入分量VCOR_in)的事實所致的初始錯誤。實際上,該初始錯誤等于在第二時刻時間t2處由第二輸入分量VQUAD_in呈現(xiàn)的值。換言之,在第二時刻t2,不僅第二輸入分量VQUAD_in由非正確的增益放大,結果也受到一些偏移影響。換言之,在第二時刻t2,第二輸出分量VQUAD_out呈現(xiàn)不同于對應的第一理想值的值,其等于增益G2和在第二時刻t2處第二輸入分量VQUAD_in呈現(xiàn)的值的乘積。
從第三時刻t3開始的時間間隔被稱為無錯誤時段。實際上,在該時段,放大電路1以正確地方式放大,即,VCOR_out=G2*VCOR_in以及VQUAD_out=G2*VQUAD_in。
具體地,在無錯誤時段期間,第一啟動電容器CRES1和第二啟動電容器CRES2從放大器2斷開連接,并且因此第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in由G2正確地放大。
更具體地,在第三時刻t3,第一輸出分量VCOR_out正確地等于零。此外,同樣地,在第三時刻t3處,第二輸出分量VQUAD_out準確地等于G2*VQUAD_in。實際上,在錯誤時段期間,第二輸出分量VQUAD_out的錯誤分布和對應的正確分布之間的偏離減小,直到在第三時刻t3消失。換言之,在第三時刻t3,初始錯誤的影響和在第二輸出分量VQUAD_out上的錯誤增益G1的影響相互補償,彼此抵消。因此,在第三時刻t3,第二輸出VQUAD_out呈現(xiàn)等于對應的第二理想值的值,其等于第二增益G2和在第三時刻t3的第二輸入分量VQUAD_in呈現(xiàn)的值的乘積。
此外,如之前解釋的那樣,在第三時刻t3,第一輸出分量VCOR_out也呈現(xiàn)正確值(零)。
換言之,在無錯誤時段中,不僅增益是正確的,而且由于在第三時刻t3處,由第一輸出分量VCOR_out和第二輸出分量VQUAD_out呈現(xiàn)的值是正確的,因此也沒有任何不需要的偏移。
再次參照圖2,僅僅以舉例的方式,為了便于理解已經假設G1=-1/2以及G2=-1;即,已經假設放大電路1具有單位增益。
在實踐中,圖1中示出的實施例具有等于第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in的時段的一半的啟動時間。因此,可以斷開接通放大器2并且再次接通以便減小消耗,而沒有引起每次通電后在得到輸出電壓Vout的正確值之前必須等待極度長時間的風險。就此而言為了簡化,圖2沒有示出放大器2的斷電或隨后的通電。
圖4示出不同的實施例。部件已經呈現(xiàn)在圖1中圖示的實施例中指代使用相同的術語和相同的標記。此外,第一啟動電容器CRES1和第二啟動電容器CRES2以及第一反饋電容器Cr1和第二反饋電容器Cr2也具有相同的電容值(兼容不可避免的公差),即,等于C2的值。這已經描述,在下文中,參照相比于圖1中示出實施例的差異來描述圖4中示出的實施例。
第一次級開關RD1、第二次級開關RD2、第三次級開關RD3以及第四次級開關RD4以不同于圖1中圖示的實施例的方式被布置。
特別地,第一啟動電容器CRES1再次被布置在第一次級開關RD1和第二次級開關RD2之間。然而,第一次級開關RD1被配置為將第一啟動電容器CRES1的第一終端交替連接地至放大器2的第一輸入終端或接地。類似地,第二次級開關RD2被配置為將第一啟動電容器CRES1的第二終端交替地連接至放大器2的第一輸出終端或接地。
第二啟動電容器CRES2再次被布置在第三次級開關RD3和第四次級開關RD4之間。然而,第三次級開關RD3被配置為將第二啟動電容器CRES2的第一終端交替地連接至放大器2的第二輸入終端或接地。類似地,第四次級開關RD4被配置為將第二啟動電容器CRES2的第二終端交替地連接至放大器2的第二輸出終端或接地。
更具體地,圖4中示出的實施例的放大電路由利用圖5示出的同步電路生成的信號控制,其中同步電路被指定為6。特別地,同步電路6被配置為根據參考信號Vref和通電/斷電信號PD生成第一控制信號sRESET和第三控制信號sRI。同樣地,后面的信號是數字類型的電壓信號。如以下詳細描述的那樣,第三控制信號sRI與第一輸入分量VCOR_in同步。
更具體地,雖然沒有示出,第一開關RD1、第二開關RD2、第三次級開關RD3以及第四次級開關RD4由第三控制信號sRI驅動,并且因此以相互同步的方式操作。
特別地,由這樣的方式驅動第一次級開關RD1和第二次級開關RD2,使得當sRI=‘0’時,第一啟動電容器CRES1的終端接地。因此,第一啟動電容器CRES1對放大電路1的增益沒有任何影響。相反,當sRI=‘1’時,第一啟動電容器CRES1以并聯(lián)的方式被連接到第一反饋電容器Cr1。
由這樣的方式驅動第三次級開關RD3和第四次級開關RD4,使得當sRI=‘0’時,第二啟動電容器CRES2的終端接地;因此,第二啟動電容器CRES2對放大電路1的增益沒有任何影響。相反,當sRI=‘1’時,第二啟動電容器CRES2以并聯(lián)的方式被連接到第二反饋電容器Cr2。
在使用中,如圖6示出,在時刻t2,第一控制信號sRESET再次變?yōu)榱悖渲械谝惠斎敕至縑COR_in展示在放大器2的通電之后的第一零。因此,如圖1示出的實施例,驅動第一主開關RESET1和第二主開關RESET2。
關于第三控制信號sRI,它總是等于零,除非在以第三時刻t3為中心的持續(xù)時間為Δt的時間窗內,其中假設值為‘1’。
在實踐中,第三控制信號sRI形成單位脈沖。不失一般性,單位脈沖在第三時刻t3周圍對稱延伸,其中第一輸入分量VCOR_in展現(xiàn)在放大器2的通電之后的第二零。因此,第一啟動電容器CRES1和第二啟動電容器CRES2被布置為僅在前述時間窗期間分別與第一反饋電容器Cr1和第二反饋電容器Cr2并聯(lián)。否則,它們接地。就此而言,假設第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in的時段是數十微秒的量級(例如,40μs),Δt可以是十分之幾微秒的量級(例如,0.1μs)。更具體地,Δt與第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in之間的比率可以低于例如1/50或1/100。在本說明書的后面,為了簡化,除非另有明確說明,假設Δt具有無限小的持續(xù)時間。
具體地,錯誤時段再次在第二時刻t2和第三時刻t3之間延伸,而無錯誤時段再次從第三時刻t3延伸。在錯誤時段和無錯誤時段兩者中,放大電路1引入的增益是正確的。即,除了在第三控制信號sRI的前述時間窗期間(其中,增益假設前述值,G1,即它是一半),它等于前述的值G2。
因此,第一輸出分量VCOR_out具有在錯誤時段和無錯誤時段兩者中正確的分布。實際上,由于在該脈沖期間第一輸入分量VCOR_in基本上是零,因此在第三控制信號sRI的脈沖處增益的減半不影響第一輸出分量VCOR_out。
相反地,關于第二輸出分量VQUAD_out,在錯誤時段中它具有正確的分布,但是對于在貫穿錯誤時段的持續(xù)時間保持恒定的偏移(所述補償由第一主開關RESET1和第二主開關RESET2的釋放的事實所致)而言,第二輸入分量VQUAD_in不是零。由于增益的減半,該補償在第三控制信號sRI之后變?yōu)榱恪?/p>
更特別地,對于第一近似而言,在第三控制信號sRI的脈沖的上升沿之后,前述偏移立即變?yōu)榱恪4送?,考慮第三控制信號sRI的脈沖的在時間上的減少的持續(xù)時間,可以假設,在第三控制信號sRI的脈沖的上升沿之后,第二輸出分量VQUAD_out呈現(xiàn)等于對應的理想值的值,該理想值等于增益G2和在第三時刻t3處呈現(xiàn)的第二輸入分量VQUAD_in的值的乘積。此外,可以假設,第二輸出分量VQUAD_out維持前述的理想值直到脈沖的下降沿。因此,在無錯誤時段期間,即,在第三控制信號sRI的脈沖的下降沿之后,第二輸入分量VQUAD_in也被正確地放大。從另一角度而言,當第三控制信號sRI的脈沖的下降沿出現(xiàn)時,第二輸出分量VQUAD_out具有等于前述的理想值的值,該理想值等于值G2和在下降沿時刻由第二輸入分量VQUAD_in呈現(xiàn)的值的乘積。
再次參照圖6,并且不失一般性,還可以假設G1=-1/2以及G2=-1。此外,為了表示的簡化起見,圖6中影響第二輸出分量VQUAD_out的錯位的糾正在第三時刻t3即刻出現(xiàn)。此外,為了更清楚的表示起見,相對于實際情形,Δt被加寬。
出于實際的目的,圖4中示出的實施例也具有等于第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in的時段一半的啟動時間。因此,保證由圖1中圖示的實施例展示的同樣的優(yōu)點。
如圖7中示出,還有可能的是與圖1中示出的實施例相同類型的實施例,但是其中由放大器2提供的輸出電壓Vout是單端類型而非差分的類型;同樣在這樣的情形下,放大器2可以由運算放大器組成。
在下文中,僅參照相對于圖1中示出的實施例的差異來描述圖7中圖示的實施例。此外,使用相同的術語和相同的標志指代已經在圖1中表示的部件,除非另有明確說明。
具體而言,缺少放大器2的第二輸出終端。換言之,如之前提到的那樣,放大器2具有單端類型的輸出。此外,放大器2的第二輸入終端連接到地。因此,放大器2的輸入配置是單端類型的。因此,缺少第二輸入電容器Ci2,第二反饋電容器Cr2,第二啟動電容器CRES2,第二反饋電阻器Rr2,第二主開關RESET2,以及第三次級開關RD3和第四次級開關RD4,而第一輸入電容由Cx表示并且具有例如等于C1的電容值。因此G1=-C1/(2*C2)以及G2=-C1/C2。輸入節(jié)點N由未連接到放大器2的第一輸入電容器Cx形成。
出于實際的目的,圖7中示出的放大電路以與圖1中示出的放大電路相同的方式運行。從而,電容器C1和C2的值被選擇為例如獲得與圖2中表示的信號的曲線圖一樣的曲線圖。
如圖8中示出,還可能的是與圖4中示出的實施例相同類型的實施例,但是其中輸出電壓Vout是單端類型而非差分類型。在下文中,參照相對于圖4中示出實施例的差異來描述圖8中圖示的實施例。此外,使用相同的術語和相同的標志指代已經在圖4中表示的部件,除非另有明確說明。
詳細地,缺少放大器2的第二輸出終端。換言之,如之前提到的那樣,放大器2具有單端類型的輸出。此外,放大器2的第二輸入終端連接到地。因此,缺少第二輸入電容器Ci2、第二反饋電容器Cr2、第二啟動電容器CRES2、第二反饋電阻器Rr2、第二主開關RESET2以及第三次級開關RD3和第四次級開關RD4,而第一輸入電容由Cx表示并且具有例如等于C1的電容值。因此G1=-C1/(2*C2)以及G2=-C1/C2。
出于實際的目的,圖8中示出的放大電路1以與圖4中示出的放大電路相同的方式運行。因此電容器C1和C2的值被選擇為獲得例如與圖6中表示的信號的曲線圖相同的圖。
考慮之前描述并且分別在圖1、圖4、圖7和圖8中示出的每個實施例,還有可能的是其中當第二輸入分量VQUAD_in展現(xiàn)在放大器2的通電之后的第一零時第一控制信號sRESET變?yōu)榱愕膶獙嵤├T谶@種情形下,當第二輸入分量VQUAD_in顯示在放大器2的通電之后的第二零時,發(fā)現(xiàn)第二控制信號sRD變?yōu)榱慊蛘吒鶕紤]的實施例,第三控制信號sRI生成相應的脈沖。換言之,其中,第一控制信號sRESET和第二控制信號sRD/第三控制信號sRI與第二輸入分量VQUAD_in的零同步的一些實施例是可能的。
分別在圖9和10中示出關于分別對應于圖1和圖4中的實施例的信號的曲線圖的示例,但是其中在第二時刻t2和第三時刻t3存在第二輸入分量VQUAD_in的零。在這種情形下,關于第一輸出分量VCOR_out和第二輸出分量VQUAD_out的考慮(關于增益的糾正和錯誤的存在)相對于圖2和圖6的已被描述的內容被推翻。
如圖11中示出,可以提供集成電子電路10,其例如是所謂的ASIC(專用集成電路)并且包括在此被表示為14同步電路以及在此被表示為11的放大電路。不失一般性,圖11關于放大電路11是之前描述的中任意一個并且由第二控制信號sRD(如已經描述的那樣,其可以在第一輸入分量VCOR_in或第二輸入分量VQUAD_in的零上同步)控制(等等)的情形。因此,同步電路14是圖3中表示的類型。如圖12示出,放大電路11在任何情形下可以是之前描述的中任意一個并且由第三控制信號sRI(如已經描述的那樣,其可以在第一輸入分量VCOR_in或第二輸入分量VQUAD_in的零上同步)控制(等等)的情形,其中,被指示為16的同步電路是圖5中表示的類型。在圖11和圖12中,放大器2的輸出終端未被示出。
與集成電子電路10中的集成無關,還可能的是對應于之前描述的實施例的實施例,但是其中第一輸入電容器(如果缺少第二輸入電容)或第一輸入電容器和第二輸入電容器兩者具有如下可變的電容,該電容在輸入節(jié)點N被設置在d.c.電壓的情形下與第一分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in之和給出的信號成比例。換言之,例如參照圖1中示出的放大電路,輸入節(jié)點可以被設置在恒定電壓,并且ΔC以與第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in之和成比例的方式可變。同樣在這種情形下,實際上,具有在第一輸入電容器Cin1和第二輸入電容器Cin2上的電荷之間的差異,該差異隨著隨后輸出電壓Vout的生成而被放大。就此而言,在包括第一輸入電容器Cin1和第二輸入電容器Cin2兩者的實施例中,發(fā)現(xiàn)相應的電荷具有差分-模式分量,其以與第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in之和成比例的方式變化,但是具有相反的符號。在沒有第二輸入電容器Cin2的實施例中,第一輸入電容器Cin1上的電荷以與第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in之和成比例的方式變化。
再次參照集成電子電路10,放大電路的一些部件可以在集成電子電路10的外部。
例如,圖13示出電子系統(tǒng)20,其包括被連接到集成電子電路10的陀螺儀22。更準確地,第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2由陀螺儀22形成,并且輸入節(jié)點N也由陀螺儀22形成。不失一般性,圖13涉及其中放大電路1是圖1示出的類型的情形,但是實際上陀螺儀22以與第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in之和成比例的方式而變化ΔC。然而,存在如下可能的電子系統(tǒng)(未示出),其中陀螺儀22耦合到之前描述的實施例中的任意一個,諸如圖4中表示的實施例。
特別地,參照圖13,同步電路14電連接到陀螺儀22以用于接收由陀螺儀22生成的與第二輸入分量VQUAD_in同相的參考信號Vref。就此而言,在與陀螺儀耦合的情形下,第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQIAD_in分別由所謂的科里奧利(Coriolis)分量和所謂的正交分量形成。
再次如圖13中示出,集成電子電路10包括放大電路1的部分30,其包括圖1中表示的放大電路1的除第一輸入電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2之外的所有部件。此外,集成電子電路10包括偏置電路50,其具有連接到輸入節(jié)點N的輸出并且被指示以偏置在恒定電壓Vin_static處的輸入節(jié)點N。偏置電路50是本身已知的類型并且因此不再進一步描述。
通常,與陀螺儀22可能的耦合無關以及因此與第一電容器Ci1和第二輸入電容器Ci2無關地,集成電子電路10可以集成到單個的模具。在與陀螺儀22耦合的情形下,陀螺儀可以在與形成集成電子電路的模具不同的模具中形成。
從之前的描述和圖示中,本解決方案提供的優(yōu)點清楚地顯露。
特別地,本解決方案使得可以減少啟動時間,因此在不引起引入長時段的輸出信號不正確的情形下,根據能源節(jié)約的要求可以使放大器通電以及斷電。
此外,由于它們設想使用非常有限數量的電子部件,因此所有描述的實施例可以集成在封閉區(qū)。再次,與傳統(tǒng)的結構相比,本技術方案引入的能源消耗中的增加是基本上可以忽略的。
總之,清楚的是在不脫離由所附的權利要求限定的范圍,改變和變化可以實施到目前所描述的和圖示的內容。
例如,放大器2可以由具有一個或多個級的任何已知類型的放大器形成。此外,使用任何已知的技術可以得到放大器2,以及因此放大器2由例如BJT或MOSFET組成。
使用對應的MOSFET可以實施第一反饋電阻器Rr1和第二反饋電阻器Rr2,其中,電阻的值可以改變。
每一個描述的開關可以以本身已知的方式(例如,使用對應的MOSFET)實施。關于第三控制信號sRI的脈沖,它可以在時間上以相對于第三時刻t3不完美對準的方式被布置。即,它的中心可以是在第三時刻t3之前或者之后。此外,第三時刻t3可以不在第三控制信號sRI的脈沖期間出現(xiàn),在此情形下,它在距脈沖的下降沿的一定距離的量處(如果延遲)或距脈沖的上升沿的一定距離的量處(如果提前),該量小于例如第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in的時段的1/50或1/00。
相對于已經描述的所有數字信號可以是相反的,其中對應的開關控制的可以相應地被修改。
最后,原則上,可以缺少第一反饋電阻和第二反饋電阻。然而,歸因于部件的公差,它們的存在可以使第一輸入分量VCOR_in和第二輸入分量VQUAD_in的可能錯誤更快的恢復。