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CN112953540A - 能够精确测量小电信号的放大器电路 - Google Patents

能够精确测量小电信号的放大器电路 Download PDF

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CN112953540A
CN112953540A CN202011403187.1A CN202011403187A CN112953540A CN 112953540 A CN112953540 A CN 112953540A CN 202011403187 A CN202011403187 A CN 202011403187A CN 112953540 A CN112953540 A CN 112953540A
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amplifier circuit
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CN202011403187.1A
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亚瑟·威廉·桑特肯
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Insiava Pty Ltd
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Insiava Pty Ltd
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Abstract

放大器电路包括电阻分压器(RREF)，其包括n个电阻元件、界定在其每一端的两个主节点、两个读出节点(d1，d2)、界定在相邻电阻元件之间的电阻节点(q)、和连接到或可连接到所述第一主节点(a)的输入电流源(IREF)。所述电阻分压器(RREF)包括可由反馈信号(sFB)控制断开或闭合的两个可寻址开关元件阵列。所述放大器电路包括晶体管(T1，T2)的差分对，其中，每个所述晶体管(T1，T2)的源极端子连接到所述第二节点(b)，所述晶体管(T1，T2)的栅极端子连接到输入信号(v1，v2)，所述晶体管(T1，T2)的漏极端子连接到电流源(I1，I2)，并且所述晶体管(T1，T2)的基极端子连接到所述读出节点(d1，d2)。

Description

能够精确测量小电信号的放大器电路
技术领域
本发明涉及一种放大器电路以及一种方法用于能够精确测量小电信号，例如从包括无源红外(PIR)和热电堆传感器的传感器或传感器元件转换或生成的那些小电信号。
背景技术
将物理量和参数转换为电信号的很多传感器和转换器生成的信号较小，需要灵敏仪器检测所述信号。通常，这些信号与所述传感器和转换器的高输出阻抗、传感器自身的电荷积累、在嘈杂环境中的操作以及其它在连接和检测这些信号时需要额外注意的其他环境挑战相关。
一个例子是在热检测领域中，在诸如无源红外(PIR)探测的应用中使用热电堆或高温陶瓷元件，经常需要(优选以差分方式)测量传感器的小电压和小电流以确保精确读出。这些小电压和/或小电流信号的读出将进一步不影响所述传感元件的正常操作。将这些信号转化为数字表示，允许在处理这些信号时，为决策和其它目的提供极大的灵活性。如果这种转化发生在信号链的早期，环境因素(例如RF耦合、供给变化等)不太可能影响所述信号的保真度和精确度。
对这种测量装置或仪器的要求可以包括：
·以差分方式操作的能力，以及在需要时(例如，所述传感器没有差分输出)以单端型方式操作的能力；
·在高于和低于0V的输入电压(对称和非对称)下工作的能力；
·低噪声贡献，以确保信噪比最大化，因为通常在所述信号链的早期就遇到所述测量设备(这可能会影响所有的下游系统)；
·低功耗操作，可能够使用在电池供电的设备并确保最佳的能源利用；
·高动态范围，将确保大范围地精确探测可通过传感器生成的信号；
·能够将模拟信号转化为数字信号，以便在信号链中尽早进行进一步处理；
·高线性度；
·足够的带宽，以确保精确追踪通过所述传感器生成的所述输入信号的变化；以及
·鲁棒的实施方式，将使这种测量设备或仪器可以在不同性质的电子器件中实施，所述实施方式包括离散实施方式、使用CMOS或双极技术的集成电路或可以用于给定应用的任何其它实施方式。
在现有技术的公开DE102013014810B4中，描述了一种满足多个上述要求的差分放大器级别。所述公开披露了一种数字控制的串联电阻器串，用于根据作为西格玛-德尔塔模拟数字转换器(ADC)的一部分生成的反馈信号，将恒定参考电流引导到差分放大器的任一分支。这个反馈信号对于建立用作西格玛-德尔塔转换器架构一部分的差分机的功能至关重要。这个方法的一个缺点在于，最终的噪声性能受到两个电阻器的源级之间连接的电阻器的限制，特别是在由于低电流消耗使得电阻器的值很高的情况下。
发明内容
本发明提供一种放大器电路，包括：
电阻分压器(RREF)，包括n个串联的电阻元件(rn)，其中n>1，其中：
所述电阻分压器(RREF)包括在其每一端界定的两个主节点，即第一主节点(a)和第二主节点(b)；
所述电阻分压器(RREF)还包括两个读出节点(d1，d2)，即第一读出节点(d1)和第二读出节点(d2)；
所述电阻分压器(RREF)包括界定在相邻电阻元件之间的电阻节点(q)；
输入电流源(IREF)，连接到或可连接到所述第一主节点(a)；
所述电阻分压器(RREF)包括两个可寻址的开关元件阵列，其中第一开关元件阵列设置在所述电阻元件各自的电阻节点(q)和所述第一读出节点(d1)之间，并且第二开关元件阵列设置在电阻元件各自的电阻节点(q)和所述第二读出节点(d2)之间；并且
开关元件的状态可被反馈信号(sFB)控制断开或闭合，所述电阻元件因此用作与读出节点(d1，d2)相关的可选电压抽头；
晶体管(T1，T2)的差分对，包括具有至少四个端子的第一晶体管(T1)以及具有至少四个端子的晶体管(T2)，其中：
每个所述晶体管(T1，T2)的第一端子连接到所述第二节点(b)；
所述晶体管(T1，T2)的第二端子连接到各自的输入信号(v1，v2)；
所述晶体管(T1，T2)的第三端子连接到各自的电流源(I1，I2)，其中差分输出信号(vOUT)产生于所述晶体管(T1，T2)的第三端子之间；以及
所述晶体管(T1，T2)的第四端子连接到所述各自的读出节点(d1，d2)；
其中，所述放大器电路被配置为执行差分放大器的功能，因为所述晶体管(T1，T2)在其第二端子上形成具有各自的输入信号(v1，v2)的差分放大器；并且
其中，所述第四端子影响各自所述晶体管(T1，T2)的阈值以便基于通过由反馈信号(sFB)确定的所述电阻分压器(RREF)的操作生成的电压信号添加或减去来源于所述电阻分压器(RREF)的所述读出节点(d1，d2)的差分信号。
所述输入信号(v1，v2)可以来源于外部源。所述外部源可以是传感器。
所述晶体管(T1，T2)可以是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。所述晶体管(T1，T2)可以是n型MOSFET或p型MOSFET。
所述晶体管(T1，T2)的端子可以是，如下：
第一端子＝源极端子；
第二端子＝栅极端子；
第三端子＝漏极端子；和/或
第四端子＝基极端子。
所述读出节点(d1，d2)可以被认为是差分节点。换言之，所述读出节点(d1，d2)处的信号可以是所述反馈信号(sFB)的差分表示。
所述放大器电路可以被配置为执行积分器的功能。所述积分器的功能可以被执行，其中由所述晶体管(T1，T2)、所述电流源(I1，I2)和节点寄生电容和电阻形成的差分对位于连接到所述各自晶体管(T1，T2)的第三端子的节点上，并且所述放大器电路相对于差分信号(v1，v2)和(d1，d2)用作差分差值放大器的操作可以使得所述差分输出(vOUT)显示积分输出的特性。可以将附加电容添加到连接到各自晶体管(T1，T2)的第三端子的节点，以改变积分器的动作。
所述放大器电路可以利用每个晶体管(T1，T2)的第四端子(例如，基极端子)，来形成“第二栅极”，即影响每个晶体管阈值电压的另一个端子。换言之，以所述反馈信号(sFB)形式的反馈可以直接应用到晶体管(T1，T2)，从而有效地产生直接应用到西格玛-德尔塔转换器的差分差值放大器。由于所述反馈信号(sFB)可以是控制开关元件状态(例如，断开或闭合)的数字信号，因此所述反馈信号(sFB)的极性可以很容易被控制。此外，并且根据所述反馈信号(sFB)的内容和形式，在所述读出节点(d1，d2)处的电压信号之间可以存在关联，或者这些电压信号可以被独立控制。在一种示例应用中，作为所述放大器电路预期操作的一部分，所述读出节点(d1，d2)的所述电压信号可以沿相反地方向变化。
所述放大器电路可以被配置为从所述传感器接收所述各自的输入信号(v1，v2)：
差分信号，在所述传感器提供差分输出信号的情况下；或
可变输入信号和固定或接地输入信号，在所述传感器仅提供单端输出的情况下。
所述各自的输入信号(v1，v2)可以分别是(相对地)负和正输入信号(vIN，vIP)。所述负输入信号(vIN)可以连接到所述第一晶体管(T1)的所述栅极端子，并且所述正输入信号(vIP)可以连接到所述第二晶体管(T2)的所述栅极端子。
换句话说，所述电阻分压器(RREF)可以由多个单独的电阻元件(rn)和开关元件构成，它们以以下的方式被配置以在所述读出节点(d1，d2)提供两个可编程的电压抽头，可以寻址读取到所述电阻分压器(RREF)内部的节点。从这些电压抽头，可以得到在所述读出节点(d1，d2)的电压信号。当电流流经所述电阻分压器(RREF)时，在所述各个电阻元件上都会发生分压，使得所述读出节点(d1，d2)可以根据由所述反馈信号(sFB)确定的所述开关元件的特定状态(断开或闭合)读取RREF上整个电压的离散分布。因此，可以在适当施加反馈信号(sFB)的情况下，通过读出节点(d1，d2)选择电阻分压器(RREF)上特定的分压值。
所述放大器电路可以形成西格玛-德尔塔ADC(模拟数字转换器)的一部分。出于这个考虑，所述晶体管(T1，T2)可以被配置为用作求和节点，或形成求和节点的一部分。所述电阻分压器(RREF)可以被配置为用作DAC(数字模拟转换器)，或形成DAC的一部分，DAC用于向所述差分对提供西格玛-德尔塔ADC操作必需的反馈信号。所述电流源(I1，I2)，具有辅助电路，可以被配置为用作积分器，或形成积分器的一部分。所述西格玛-德尔塔ADC可以被认为是测量电路，其中，上述放大器电路构成了西格玛-德尔塔ADC的一部分。可以给反馈逻辑提供ADC的输出，用于产生SFB以操控RREF抽头d1和d2，以便产生应用于晶体管T1和T2的基极的模拟信号，从而允许从原始ADC输出中减去或添加所述反馈信号。
所述西格玛-德尔塔ADC可以包括比较器。所述比较器的输入可以连接到所述放大器电路的所述差分输出信号(vOUT)。
所述西格玛-德尔塔ADC可以包括例如抽取等ADC(模拟数字转换器)逻辑。所述ADC逻辑的输入可以连接到所述比较器的输出。
所述西格玛-德尔塔ADC可以包括反馈逻辑。所述反馈逻辑可以连接到所述ADC逻辑的输出。所述反馈逻辑可以被配置为生成所述反馈信号(sFB)。所述ADC的输出可以是log2(n)位。
本发明提供一种操作放大器电路的方法，所述方法包括：
提供电阻分压器(RREF)，包括n个串联的电阻元件(rn)，其中n>1，其中：
所述电阻分压器(RREF)包括在其每一端界定的两个主节点，即第一主节点(a)和第二主节点(b)；
所述电阻分压器(RREF)还包括两个读出节点(d1，d2)，即第一读出节点(d1)和读出节点(d2)；
所述电阻分压器(RREF)包括界定在相邻电阻元件之间的电阻节点(q)；
输入电流源(IREF)，连接到或可连接到所述第一主节点(a)；
所述电阻分压器(RREF)包括两个可寻址的开关元件阵列，其中第一开关元件阵列设置在所述电阻元件(rn)各自的电阻节点(q)和所述第一读出节点(d1)之间，并且第二开关元件阵列设置在所述电阻元件(rn)各自的电阻节点(q)和所述第二读出节点(d2)之间；并且
所述开关元件的状态可以由反馈信号(sFB)控制断开或闭合，所述电阻元件(rn)因此用作与所述读出节点(d1，d2)相关的可选电压抽头；
提供晶体管差分对(T1，T2)，包括具有至少四个端子的第一晶体管(T1)以及具有至少四个端子的第二晶体管(T2)，其中：
每个所述晶体管(T1，T2)的第一端子连接到所述第二节点(b)；
所述晶体管(T1，T2)的第二端子连接到各自的输入信号(v1，v2)；
所述晶体管(T1，T2)的第三端子连接到各自的电流源(I1，I2)，其中差分输出信号(vOUT)产生于所述晶体管(T1，T2)的所述第三端子之间；以及
所述晶体管(T1，T2)的第四端子连接到各自的读出节点(d1，d2)；
由所述放大器电路执行差分放大器的功能，因为所述晶体管在其第二端子上形成具有各自的输入信号(v1，v2)的差分放大器；并且
由所述晶体管(T1，T2)的第四端子影响各自的晶体管(T1，T2)的跨导，以便基于通过由所述反馈信号(sFB)确定的所述电阻分压器(RREF)的操作生成的电压信号添加或减去来源于所述电阻分压器(RREF)的所述读出节点(d1，d2)的差分信号。
附图说明
下面将参照附图以示例的方式进一步描述本发明。
在附图中：
图1示出了根据本发明的放大器电路的电路图；
图2示出了图1的所述放大器电路的电阻分压器的电路图；
图3示出了图1的所述放大器电路的更详细形式的电路图；
图4示出了西格玛-德尔塔ADC的示意图，其中图1的所述放大器电路可以形成ADC的一部分；
图5示出了图4所述的西格玛-德尔塔ADC的更详细形式的第一实施例的电路和示意图；
图6示出了图4所述的西格玛-德尔塔ADC的更详细形式的第二实施例的电路和示意图；
图7-9示出了图2所述的电阻分压器的可替代形式的电路图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的放大器电路100。放大器电路100包括电阻分压器(RREF)，其包括n个串联的电阻元件(rn)，其中n>1。在图2和图7-9中更详细地示出了电阻分压器(RREF)。所述电阻分压器(RREF)包括在其每一端界定的两个主节点，即第一主节点(a)和第二主节点(b)。电阻分压器(RREF)还包括两个读出节点(d1，d2)，即第一读出节点(d1)和第二读出节点(d2)。在本示例配置中，读出节点(d1，d2)是差分式，因此可以被认为是差分节点(d1，d2)。
输入电流源(IREF)连接到或可连接到第一主节点(a)。输入电流源(IREF)恒定或接近恒定，并可以被认为是偏置电流源。
电阻分压器(RREF)包括在相邻电阻元件(r1…rn)之间界定的电阻节点(在图7-9中用字母(q)表示)。电阻分压器(RREF)包括两个可寻址的开关元件阵列(Sa1，Sa2)，其中第一开关元件阵列(Sa1)设置在电阻元件(r1…rn)各自的电阻节点(q)和第一读出节点(d1)之间，并且第二开关元件阵列(Sa2)设置在电阻元件(r1…rn)各自的电阻节点(q)和第二读出节点(d2)之间。每个开关元件(Sa1，Sa2)的状态可被反馈信号(sFB)单独控制断开或闭合，电阻元件(r1…rn)因此用作与读出节点(d1，d2)相关的可选电压抽头。
放大器电路100具有晶体管(T1，T2)的差分对，包括第一晶体管(T1)和第二晶体管(T2)。在本示例中，晶体管(T1，T2)是MOSFET，并且每个晶体管都具有四个端子，这在现代CMOS工艺中通常是可以预料到的。放大器电路100具有如下连接的晶体管(T1，T2)的端子：
每个晶体管(T1，T2)的第一端子，在本示例配置中为源极端子，连接到第二节点(b)；
晶体管(T1，T2)的第二端子，在本示例配置中为栅极端子，连接到各自的输入信号(v1，v2)；
晶体管(T1，T2)的第三端子，在本示例配置中为漏极端子，连接到各自的电流源(I1，I2)；以及
晶体管(T1，T2)的第四端子，在本示例配置中为基极端子，连接到各自的读出节点(d1，d2)。
因此，在分别具有标记为vOUT+和vOUT-的电压电平的晶体管(T1，T2)的漏极端子之间产生了差分输出信号(vOUT)。放大电路100被配置为执行差分放大器的功能，因为晶体管在其栅极端子上形成具有各自的输入信号(v1，v2)的差分放大器。所述基极端子影响各个晶体管(T1，T2)的阈值电压，以便基于通过由反馈信号(sFB)确定的电阻分压器(RREF)的操作生成的电压信号添加或减去来源于电阻分压器(RREF)的读出节点(d1，d2)的差分信号。
图2中进一步详细示出了电阻分压器(RREF)(图7-9中描述了其变体)。单个电阻元件(r1…rn)的大小可以相等或不等。电阻节点(q1…qn-1)界定为在每端处的主节点a，b内的相邻电阻(r1…rn)之间。本示例中，有2*n个开关元件，分别设置在(1)电阻节点(q1…qn-1)和第二主节点(b)与(2)读出节点(d1，d2)之间。图7示出了具有2*(n+1)个开关元件的示例。图8示出了开关元件连接到主节点a(而非主节点b)的示例，并且图9示出了一个示例，其中有2*(n-1)个开关元件仅连接到电阻器节点(q1…qn-1)而不连接到主节点a，b。
不管精确配置，开关元件都可用作可编程的电压抽头，以便基于反馈信号(sFB)将读出节点(d1，d2)连接到所选择的单个电阻元件(r1…rn)。从这些电压抽头，可以在读出节点(d1，d2)处得到两个信号。当电流流经电阻分压器(RREF)串时，在各个电阻元件的整个阵列中都会发生分压，使得根据由反馈信号(sFB)决定的开关元件的特定闭合，两个抽头可通过读出节点(d1，d2)读取电阻分压器(RREF)上整个电压的离散分布。
输入信号(v1，v2)可以来自于传感器，并且可以被指定为vIN和vIP，并分别连接到晶体管(T1，T2)的栅极端子。在传感器提供差分输出信号的情况下，所述信号将会是差分式。在传感器仅提供单端输出的情况下，这些输入的其中一个将被接地或连接到固定的电势。信号vIN和vIP相对于共同基准可以是正或负，或其中一个或两个都可以连接到该基准。
参考图3，电路200执行差分放大器和积分器的功能，两个功能都是西格玛-德尔塔模拟数字转换器操作所必需的。本发明的一方面涉及从输出信号(vOUT)中减去反馈信号(sFB)的方式，以实现所需的差分功能。
在现有技术电路中，基极连接被连接到恒定电势，当vIN＝vIP时，尾电流IREF将会在分支1和2之间均分。vIN和vIP之间的任何不平衡都会导致晶体管跨导的变化，从而引导更多的尾电流到一个分支。在漏极节点的晶体管输出阻抗是有限的，由于阻抗和电流源I1和I2相关，从而导致vOUT是输入之间的不平衡的放大形式。
然而，在本发明中，使用每个晶体管(T1，T2)的基极端子形成“第二栅极”，即影响每个晶体管(T1，T2)跨导的另一个端子。每个晶体管(T1，T2)基极端子相连，使得第一晶体管(T1)的基极端子连接到来自读出节点(d1)的信号，并且第二晶体管(T2)的基极端子连接到来自读出节点(d2)的信号。
因此反馈可直接应用到晶体管(T1，T2)的差分对，从而有效地产生直接应用到西格玛-德尔塔转换器的差分差值放大器。根据图2，由于反馈信号(sFB)通常是控制开关元件状态的数字信号，反馈信号(sFB)的极性可以很容易被控制。此外，根据所述反馈信号(sFB)的内容和形式，在读出节点(d1，d2)的信号之间可以存在关联，或者可以被独立控制。在一种典型应用中，作为放大器电路100、200预期操作的一部分，读出节点(d1,d2)的信号将沿相反的方向变化。
电流源I1和I2以及其寄生电阻和电容提供晶体管(T1，T2)的漏极的增益和积分功能。可以在漏极端子上增加附加电容210，以改变并提升积分功能。
由于放大器电路100、200的用途是用作西格玛-德尔塔模拟数字转换器的一部分，在上下文中，可能有必要解释电路的单个功能。图4示出了一位或多位西格玛-德尔塔ADC250的一种典型的架构，或功能框图。必须具有一个求和节点(40)，使来自DAC的反馈信号可以从其中减去。误差信号由积分器(41)处理，并发送给比较器(42)以便做决定。数字电路(ADC逻辑)(43)使用比较器输出信号以产生输入信号的数字表示。这个表示通过模拟数字转换器(44)反馈给求和节点以从当前输入信号中减掉。通常，该方法是本领域技术人员所熟知的。
在这种情况下，放大器电路100、200能够以独特且有效的方式结合求和节点(40)、积分器(41)和DAC转换器(44)的功能。求和节点(40)的减法功能是使用如上所述的技术采用晶体管(T1，T2)的差分对来执行的。反馈信号(sFB)来源于ADC输出，通过将反馈信号(sFB)应用到电阻分压器(RREF)可以执行DAC(44)的功能，从而生成由晶体管(T1，T2)的差分对使用的、作为减法操作的一部分的基极电压。积分器(41)的积分发生在晶体管(T1，T2)的差分对的漏极端子上。
图5示出了西格玛-德尔塔ADC 300,其包括放大器电路200。晶体管(T1，T2)的差分对是PMOS晶体管，并接受差分输入信号(vIN-vIP)和由DAC(54)功能生成的来自差分读出节点(d1，d2)的信号，从而通过差分对(50)的操作从输入中减去反馈。由于积分器(50)的节点特性，差分输出信号(vOUT)表示差分信号的差分形式，并随后发送给比较器(52)并反馈给ADC逻辑(53)，其将一位比较器输出信号转化为多位信号。ADC输出被DAC(54)的一部分的反馈逻辑编译，以生成合适的反馈信号(sFB)，以便在选择反馈抽头时应用于电阻分压器(RREF)，从而在读出节点(d1，d2)处生成信号并结束反馈环。
在图5所示的示例中，在全差分操作时，读出节点(d1，d2)处的信号会沿相反的方向对称地移动。即，如果d1增加，d2将以相同的比例减少。如果实施方式是多位实施方式，ADC输出与参考电阻中的元件的数量之间将会存在如图6所示的关系。
在测量装置的另一形式中，电路可以包括形成差分对的相反极性的NMOS晶体管，并且其中，电流源(IREF)和参考电阻(RREF)的极性和位置被相应地适配为电路提供相同的功能。实际上，可以使用其中基极或体端子可以作为第二输入来控制跨导的任何场效应晶体管。
图6示出了西格玛-德尔塔ADC 400的另一种形式，其中放大器电路200可以接受单端输入，例如，其中一个输入是接地的，并且信号被应用到另一输入。任何一个输入都可以接地，而其他输入接受正输入信号和负输入信号。
西格玛-德尔塔ADC 300、400可以被认为是测量电路或测量设备。放大器电路100、200和/或西格玛-德尔塔ADC 300、400可以是集成电路，或集成电路的一部分。
本发明的示例构成了从感测参数的传感器生成的信号来测量诸如温度、辐射、热特征等物理参数的方法。使用一种新颖的方法来产生传感器的差分(但可能是单端)输入信号和反馈信号(通常为数字形式)之间的差分功能，作为西格玛-德尔塔模数转换器的一部分其必须从输入信号中减去，同时遵守测量设备的如前所述的要求。由于基准电流也用作差动放大器的工作电流，因此功耗最小。
所述设备可以用于多种应用，但其实施方式主要针对集成半导体电路和设备。所述设备可以使用诸如硅基CMOS(互补金属氧化半导体)等成本效益好的工业标准制造工艺来制造。所述设备发现使用在传感器应用中，例如只要需要在较宽的动态范围内对输入信号进行测量和离散化的无源红外(PIR)传感器、热电堆和其它传感器的读出电路中。
通过构造所述的放大器电路100、200，或包括放大器电路100、200的测量设备300、400，达到了背景技术中列出的一些或全部要求。此外，本文公开的新型放大器电路100、200或测量设备300、400可以实现与现有技术相比的显著优势，例如，在控制反馈信号中的更低噪声运算和额外的自由度。

Claims (18)

1.一种放大器电路，包括：
电阻分压器(RREF)，包括n个串联的电阻元件(rn)，其中n>1，其中：
所述电阻分压器(RREF)包括在其每一端界定的两个主节点，即第一主节点(a)和第二主节点(b)；
所述电阻分压器(RREF)还包括两个读出节点(d1，d2)，即第一读出节点(d1)和第二读出节点(d2)；
所述电阻分压器(RREF)包括界定在相邻电阻元件之间的电阻节点(q)；
输入电流源(IREF)，连接到所述第一主节点(a)；
所述电阻分压器(RREF)包括两个可寻址的开关元件阵列，其中第一开关元件阵列设置在所述电阻元件各自的电阻节点(q)和所述第一读出节点(d1)之间，并且其中第二开关元件阵列设置在电阻元件各自的电阻节点(q)和所述第二读出节点(d2)之间；并且
所述开关元件的状态，由反馈信号(sFB)控制断开或闭合，所述电阻元件因此用作可选电压抽头，与所述读出节点(d1，d2)相连；
晶体管(T1，T2)的差分对，包括具有至少四个端子的第一晶体管(T1)以及具有至少四个端子的晶体管(T2)，其中：
每个所述晶体管(T1，T2)的源极端子连接到所述第二节点(b)；
所述晶体管(T1，T2)的栅极端子连接到各自的输入信号(v1，v2)；
所述晶体管(T1，T2)的漏极端子连接到各自的电流源(I1，I2)，其中差分输出信号(vOUT)产生于所述晶体管(T1，T2)的所述漏极端子之间；并且
所述晶体管(T1，T2)的基极端子连接到各自的读出节点(d1，d2)；
其中，所述放大器电路被配置为执行差分放大器的功能，因为所述晶体管(T1，T2)在其栅极端子上形成具有各自的输入信号(v1，v2)的差分放大器，；并且
其中所述基极端子影响各自的所述晶体管(T1，T2)的阈值以便基于通过由所述反馈信号(sFB)确定的所述电阻分压器(RREF)的操作生成的电压信号添加或减去来源于所述电阻分压器(RREF)的所述读出节点(d1，d2)的差分信号。
2.如权利要求1所述的放大器电路，其中，所述输入信号(v1，v2)来源于以传感器形式的外部源。
3.如权利要求1所述的放大器电路，其中，所述晶体管(T1，T2)是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
4.如权利要求1所述的放大器电路，其中，所述读出节点(d1，d2)是差分节点并且在所述读出节点(d1，d2)处的信号是所述反馈信号(sFB)的差分表示。
5.如权利要求1所述的放大器电路，被配置为执行积分器的功能，其中由所述晶体管(T1，T2)、所述电流源(I1，I2)、节点寄生电容和电阻形成的差分对位于接到所述各自的晶体管(T1，T2)的所述漏极端子的节点上，并且所述放大器电路相对于差分信号(v1，v2)和(d1，d2)用作差分差值放大器的操作使得所述差分输出(vOUT)显示集成输出的特性。
6.如权利要求5所述的放大器电路，其中，将电容添加到连接到所述各自的晶体管(T1，T2)的所述漏极端子的所述节点，以改变积分器的动作。
7.如权利要求6所述的放大器电路，其中，以所述反馈信号(sFB)形式的反馈直接应用于所述晶体管(T1，T2)，有效地产生了直接应用于西格玛-德尔塔转换器的差分放大器。
8.如权利要求1所述的放大器电路，被配置为接收所述各自的输入信号(v1，v2)：
差分信号；或
可变输入信号和固定或接地输入信号。
9.如权利要求1所述的放大器电路，是集成电路，或形成集成电路的一部分。
10.一种西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括如权利要求1所述的放大器电路。
11.如权利要求10所述的西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括求和节点，并且其中，所述晶体管(T1，T2)被配置为用作所述求和节点，或形成所述求和节点的一部分。
12.如权利要求10所述的西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括DAC数字模拟转换器，并且其中，所述电阻分压器(RREF)被配置为用作所述DAC，或形成所述DAC的一部分。
13.如权利要求10所述的西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括积分器并且其中，所述电流源(I1，I2)，具有辅助电路，被配置为用作积分器，或形成积分器的一部分。
14.如权利要求10所述的西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括比较器，并且其中，所述比较器的输入连接到所述放大器电路的所述差分输出信号(vOUT)。
15.如权利要求14所述的西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括ADC模拟数字转换器逻辑，并且其中，所述ADC逻辑的输入连接到所述比较器的输出。
16.如权利要求15所述西格玛-德尔塔模拟数字转换器，包括反馈逻辑，连接到所述ADC逻辑的输出，并且被配置为生成所述反馈信号(sFB)。
17.如权利要求10所述的西格玛-德尔塔模拟数字转换器，是集成电路，或形成集成电路的一部分。
18.一种操作放大器电路的方法，所述方法包括：
提供电阻分压器(RREF)，包括n个串联的电阻元件(rn)，其中n>1，其中：
所述电阻分压器(RREF)包括在其每一端界定的两个主节点，即第一主节点(a)和第二主节点(b)；
所述电阻分压器(RREF)还包括两个读出节点(d1，d2)，即第一读出节点(d1)和第二读出节点(d2)；
所述电阻分压器(RREF)包括界定在相邻电阻元件之间的电阻节点(q)；
输入电流源(IREF)，连接到所述第一主节点(a)；
所述电阻分压器(RREF)包括两个可寻址的开关元件阵列，其中第一开关元件阵列设置在所述电阻元件(rn)各自的电阻节点(q)和所述第一读出节点(d1)之间，并且第二开关元件阵列设置在所述电阻元件(rn)各自的电阻节点(q)和所述第二读出节点(d2)之间；并且
所述开关元件的状态由反馈信号(sFB)控制断开或闭合，所述电阻元件(rn)因此用作可选电压抽头，与所述读出节点(d1，d2)相连；
提供晶体管差分对(T1，T2)，包括具有至少四个端子的第一晶体管(T1)以及具有至少四个端子的第二晶体管(T2)，其中：
每个所述晶体管(T1，T2)的源极端子连接到所述第二节点(b)；
所述晶体管(T1，T2)的栅极端子连接到各自的输入信号(v1，v2)；
所述晶体管(T1，T2)的漏极端子连接到各自的电流源(I1，I2)，其中差分输出信号(vOUT)产生于所述晶体管(T1，T2)的所述漏极端子之间；以及
所述晶体管(T1，T2)的基极端子连接到各自的读出节点(d1，d2)；
由所述放大器电路执行差分放大器的功能，因为所述晶体管在其栅极端子上形成具有各自的输入信号(v1，v2)的差分放大器；并且
由所述晶体管(T1，T2)的基极端子影响各自的晶体管(T1，T2)的跨导，以便基于通过由所述反馈信号(sFB)确定的所述电阻分压器(RREF)的操作生成的电压信号添加或减去来源于所述电阻分压器(RREF)的所述读出节点(d1，d2)的差分信号。
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