宽范围互阻抗放大器的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用 阳00引本申请根据美国法典35USC§ 119(e)要求根据提交于2014年10月7日的美国临 时申请号62/060, 963的利益，其全部内容在此通过引用合并。
技术领域
[0003] 所描述的技术通常设及电子设备，更具体地，设及互阻抗放大器和相关的开关网 络。
【背景技术】
[0004] 在高阻抗电流产生传感器接口，互阻抗放大器（TIA)可W用于将相对较小的电流 信号转换为相对大的输出电压信号。例如，输入电流信号，诸如光电二极管电流信号，可W 具有从约小于1纳安（nA)到高达大于约10毫安（mA)宽的动态范围，运取决于在激励的特 定频率上入射光的强度。使用固定增益的TIA，可能期望具有高分辨率超低噪声信号链W 进一步处理信号。具有串联的各自开关或继电器的并联电阻触排的网络可W用于动态改变 TIA增益W在正确的信号范围解析输出信号。运种开关网络，但是，可能受到各种误差源的 影响，因为与增益电阻串联的开关电阻随着电源、溫度和工艺变化会导致TIA的增益的变 化。此外，使用串联继电器的典型实现可能会体积庞大和/或难W与TIA集成。
【发明内容】
阳0化]所描述的技术的方法和设备各自具有几个方面，其中没有单个方面单独为其期望 的属性负责。没有限制权利要求的范围，一些突出特征现在将简要地描述。
[0006] 在一个实施例，装置包括管忍，并且管忍包括互阻抗放大器、开关网络和配置W提 供到管忍外部的中间节点的电连接的触点。开关网络包括输入开关、中间节点和输出开关， 输入开关电在中间节点连接到输出开关，其中输入开关在互阻抗放大器的输出和中间结点 间电连接。
[0007] 在另一个实施例中，装置包括互阻抗放大器和电连接到互阻抗放大器的输出的多 个开尔文感应开关，其中至少一个开尔文感应开关包括T结开关网络。
[0008] 在另一个实施例中，制造电子设备的方法包括在互阻抗放大器的输入和各个中间 节点间和开尔文感应开关的各对间电连接电阻，其中，每对开尔文感应开关包括与输入开 关串联的输入开关和输出开关，输入开关在互阻抗放大器的输出和各个中间节点间禪合。
【附图说明】
[0009] 运些附图和本文的相关描述提供W示出所描述技术的具体实施例并且不意在限 制。
[0010] 图1是根据实施例，示出具有示例性开尔文感应开关网络的互阻抗放大器的示意 图。 W11] 图2是根据实施例，示出基于开关网络的示例性Τ结的示意图。
[0012] 图3是根据实施例，示出示例性集成互阻抗放大器的示意图。
[0013] 图4Α是示出图3的示例性集成互阻抗放大器的示例性应用的示意图。
[0014] 图4Β是示出图3的示例性集成互阻抗放大器的另一个示例性应用的示意图。
[0015] 图4C是示出图3的示例性集成互阻抗放大器的另一个示例性应用的示意图。
[0016] 图4D是示出图3的示例性集成互阻抗放大器的另一个示例性应用的示意图。
[0017] 图4Ε是示出图3的示例性集成互阻抗放大器的另一个示例性应用的示意图。
[001引图4F是示出图3的示例性集成互阻抗放大器的另一个示例性应用的示意图。
【具体实施方式】
[0019] 新颖的系统、装置和方法的各种方面参考附图在下文中进行更充分地描述。本公 开的各方面可W，但是，W不同的形式进行体现并且不应该被解释为限于本公开中呈现的 任何特定结构或功能。而是，提供运些方面W使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本 领域技术人员充分地传达本公开的范围。根据本文的教导，本领域的技术人员应当理解，本 公开的范围旨在涵盖在本公开的新颖的系统、装置和方法的任何方面，无论是独立实现的 还是结合任何其它方面。例如，使用本文所阐述的任何数目的方面，可W实现装置或使用方 法。此外，范围旨在包括使用其它结构、功能性，或者除了或不同于本文所阐述的结构和功 能性实现的运样的装置或方法。应当理解，本文公开的任何方面可W由权利要求的一个或 多个要素来体现。
[0020] 尽管在本文中描述了特定的方面，运些方面的许多变化和置换落入本公开的范围 之内。虽然提及了优选方面的一些益处和优点，本公开的范围并不旨在限于特定的益处、用 途或目标。相反，本公开的方面旨在广泛适用于不同的有线和无线技术、系统配置、网络，包 括光纤网络，硬盘和传输协议，其中的一些W优选的方面的附图和W下描述的示例的方式 示出。详细的描述和附图仅仅是本公开内容的说明性的，而不是限制性的，本公开的范围由 所附权利要求及其等同物进行限定。
[0021] 一个实施例是包括互阻抗放大器和配置W实现多个反馈回路的开关的装置。每个 反馈回路包括在开关的输入开关设备和开关的输出开关设备之间的中间节点。输入开关设 备可W在互阻抗放大器的输出和中间节点间电连接。输出开关设备可W配置W将中间节点 电连接到输出放大器。互阻抗放大器和开关可W在单个管忍上。
[0022] 每个输入开关设备和输出开关设备可W包括连接到第一结、第一开关和第二开关 间的上拉设备和连接到第二结、第Ξ开关和第四开关间的下拉设备。上拉设备、第Ξ开关和 第四开关可W配置W接通响应于第一信号。下拉设备、第一开关和第二开关可W配置W接 通响应于第二信号。第一信号可W是第二信号的逆（或逻辑补）。
[0023] 开关网络可W配置W具有Ξ个或多个反馈回路。装置还可W包括输出放大器。互 阻抗放大器、开关网络和输出放大器可W在单个管忍上。
[0024] 装置可W在每个反馈回路中包括具有不同的电阻值的的电阻。每个电阻可W在各 自的中间节点与互阻抗放大器的反相输入间电禪合。每个反馈回路中的电阻可W在单个管 忍之外。具有外部电阻可W允许互阻抗放大器的增益在特定应用可W配置，同时还能够实 现与互阻抗放大器和开关在单个管忍上相关的优点。
[00巧]另一个实施例是包括互阻抗放大器和电连接到互阻抗放大器的输出的开尔文感 应开关的装置。至少一个开尔文感应开关是由T结开关网络实现。当开尔文感应开关断开 时，T结开关网络可W减少或消除通过电容式馈通。运可W通过阻止电容式馈通降低互阻 抗放大器的带宽。当存在多组在互阻抗放大器的输出和输入之间到输出放大器布置的开尔 文感应开关时，通过使用T结开关网络减少电容式馈通可W是特别有利的。
[0026] 在此描述中，参考了附图，其中类似的附图标记可W指示相同或功能相似的元件。 应该理解的是，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，应该理解的是，实施例可W包括 比特定附图和/或特定附图中示出的元件的子集更多的元件。本文所使用的术语"互阻抗 放大器"或"TIA"通常指没有反馈元件的互阻抗放大器的放大器。
[0027] 图1是示出具有示例性开尔文感应开关网络的互阻抗放大器的示意图。示出的装 置100包括互阻抗放大器102、开尔文感应开关网络104和输出放大器118。开尔文感应开 关网络104包括输入开关110、114,输出开关114、116和中间或反馈节点106和108。输入 开关110和输出开关112可W被称为第一对开尔文感应开关并且输入开关114和输出开 关116可W被称为第二对开尔文感应开关。中间节点106在从互阻抗放大器102的输出到 互阻抗放大器102的反相输入的第一反馈路径中。如图所示，第一反馈路