基于采樣保持（T / H）的解調(diào)器代替常規(guī)信號解調(diào)器優(yōu)缺點

本文討論了在斬波穩(wěn)定放大器中使用跟蹤保持信號解調(diào)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)信號解調(diào)器的問題。通過這種設置以及平均功能，它可以提供偏移消除，而無需低通濾波器，并且可以忽略輸入尖峰產(chǎn)生的殘留偏移。噪聲分析表明，盡管可以通過使用最大占空比和最小放大器帶寬來最大程度地降低降噪，但該T / H解調(diào)器會降低白噪聲信噪比（SNR）。

介紹

放大器的斬波器穩(wěn)定化是一種眾所周知的技術(shù)，用于減少輸入直流偏移和低頻輸入噪聲，這通常會降低精密直流放大器的性能。圖1顯示了基本原理。

圖1傳統(tǒng)的斬波穩(wěn)定放大器

首先將輸入信號乘以單位對稱方波函數(shù)S1（t）的頻率?clk，然后通過增益放大器進行放大，G再乘以類似于S1（t）的開關(guān)函數(shù)S2（t），最后低通濾波。第一個乘法將輸入信號頻譜轉(zhuǎn)換為高頻區(qū)域，第二個乘法通過將信號解調(diào)回基帶來恢復放大的原始信號。另一方面，輸入?yún)⒖挤糯笃鞯闹绷髌坪偷皖l噪聲分量僅經(jīng)過第二乘法處理。例如，DC偏移被轉(zhuǎn)換為HF方波函數(shù)，該函數(shù)被低通濾波器完全衰減。乘法功能通常由時鐘信號控制的簡單的金屬氧化物半導體開關(guān)對實現(xiàn)。

常規(guī)斬波器的問題在于由于第一乘法開關(guān)瞬變而可能產(chǎn)生寄生偏移。這些偏移未經(jīng)取消就通過低通濾波器。另一個問題是用于衰減由于偏移引起的殘留方波紋波所需的低通濾波。這在單極斬波器中尤其嚴重，在單極斬波器中，多極LP濾波器需要相當大的硅面積。

接下來，我們描述由基于采樣保持（T / H）的解調(diào)器代替常規(guī)信號解調(diào)器的優(yōu)缺點。

采樣保持信號解調(diào)器

讓我們假設斬波穩(wěn)定放大器的輸入信號Vsg的帶寬被限制為奈奎斯特頻率（?clk? 2），并且該放大器是無噪聲的。與Tclk ? 2相比，由于輸入開關(guān)瞬態(tài)尖峰短而導致的殘留失調(diào)可以通過盡可能地使放大器窄帶或包括一個中心頻率鎖定為?clk的帶通濾波器來顯著降低。在斬波器以相對較高的頻率工作并且輸入尖峰持續(xù)時間與Tclk ? 2相比不再可忽略的情況下，通過使放大器寬帶化并使S2（t）成為占空比低于50％的開關(guān)功能，可以獲得類似的結(jié)果。周期，如圖2所示，這樣在Δt間隔內(nèi)（放大的尖峰位于），輸出為零。

圖2去除輸入尖峰

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