TWI802143B - 差動放大器裝置及轉換器裝置 - Google Patents

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Abstract

在一個實施例中，一種差動放大器裝置包括：一第一輸入(10)，其構造成接收一第一輸入信號(VIP)；一第二輸入(11)，其構造成接收一第二輸入信號(VIN)；一第一輸出(20)，其構造成提供一第一輸出信號(VREFP)；一第二輸出(21)，其構造成提供一第二輸出信號(VREFN)；一共模迴路(L1)，其構造成根據一共模參考信號(VCI)與該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)的平均值(VCO)之間的差值，來調節該差動放大器裝置的一輸出共模；以及一差模迴路(L2a、L2b)，其構造成根據該第一及第二輸入信號(VIP、VIN)之間的差值(VDREF)與該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)之間差值(VD)之間的差值來調節該差動放大器裝置的一差模輸出。在其中，該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)之間的差值實質上是固定的。

Description

差動放大器裝置及轉換器裝置
本揭示係有關於放大器設計的領域。具體而言，本申請案係有關於差動放大器裝置及轉換器裝置。
本申請案請求德國專利申請案第102020133990.9號的優先權，在此以提及方式將其揭露內容併入本文。
用於驅動微法拉範圍內之高電容負載以作為資料轉換器(例如，類比至數位轉換器ADC)的參考之全差動放大器的設計應該滿足不同的要求，例如，低輸出阻抗及良好的安定時間，以滿足線性度要求，以及良好的雜訊性能。
為了滿足這些要求，第一種已知的解決方案降低放大器的速度，並使用隔離電阻器使外部電容器與放大器去耦。這種解決方案的缺點是所述隔離電阻器限制負載調節。
第二種已知的解決方案採用雙回授技術，此技術使用包含在迴路中之隔離電阻器的慢回授路徑及藉由將輸出連接到不包含隔離電阻器的輸入之高頻廻路。所述解決方案遭遇下面缺點：內部迴路需要比放大器簡單地進行外部補償的情況要慢得多。所述缺點亦適用於第一種解決方案。
此外，上述兩種解決方案都只適用於驅動接地的電容器。當驅動電容器的兩端時，在上述兩種解決方案中，廻路增益跨越零分貝的頻帶都很大，這意味著雜訊頻寬及/或增益峰值非常差。
因此，一個目的是提供解決上述習知技藝的至少一些缺點之差動放大器裝置及轉換器裝置。
這個目的藉由獨立請求項的請求標的來實現。在從屬請求項中定義另外的發展及實施例。
除非另有說明，以上提供的術語定義亦適用於以下描述。
在一個實施例中，一種差動放大器裝置包括一第一輸入、一第二輸入、一第一輸出、一第二輸出、一共模迴路及一差模迴路。該第一輸入構造成接收一第一輸入信號。該第二輸入構造成接收一第二輸入信號。該第一輸出構造成提供一第一輸出信號。該第二輸出構造成提供一第二輸出信號。該共模迴路構造成根據一共模參考信號與該第一及第二輸出信號的平均值之間的差值來調節該差動放大器裝置的一輸出共模。該差模迴路構造成根據該第一及第二輸入信號之間的差值與該第一及第二輸出信號之間的差值之間的差值，來調節該差動放大器裝置的一差模輸出。其中，該第一及第二輸出信號之間的差值實質上是固定的。
藉由該差動放大器裝置的共模迴路，該輸出共模根據該共模參考信號與該第一及第二輸出信號的平均值(亦即，該第一及第二輸出信號之和的一半)之間的差值來進行調節。該差模迴路調節該差動放大器裝置的差模輸出。為此，該第一及第二輸入信號之間的差值以及第一及第二輸出信號之間的差值用以形成用於調節該差模輸出之該等差值之間的差值。該第一及第二輸出信號之間的差值實質上保持固定。
在一個發展中，該共模迴路進一步構造成實現至少一個低頻極點，藉由該至少一個低頻極點使該共模迴路變慢。
所提出之該差動放大器裝置實現用於該共模迴路的補償方案，而不影響該差模迴路的各種參數。這提高該差動放大器裝置的穩定性。再者，實現高直流(DC)精度。
在一個發展中，該共模迴路的單一增益頻率高於該差模迴路的單一增益頻率。
在一個發展中，該裝置的一整體共模迴路進一步構造成實現至少兩個極點及零點，藉由該至少兩個極點及零點，該整體共模迴路的增益具有20dB/dec零跨越(20 decibel per decade zero crossing)。
藉由這樣做，儘管沒有外部極點，但是該整體共模迴路是穩定的。因為對該共模迴路的約束亦更加寬鬆，所以使用極點及零點來保持其穩定性並不是暫態響應的主要問題。
在一個發展中，該差動放大器裝置至少包括一第一放大級及一第二放大級。該第一放大級包括具有一第一對差動輸入端、一第一對差動輸出端及一控制端的一第一差動放大器。該第一對差動輸入端連接至該差動放大器裝置的該第一及第二輸入。該第二放大級包括具有一第二對差動輸入端及一第二對差動輸出端的一第二差動放大器。該第二對差動輸出端連接至該第一放大器的該第一對差動輸出端。該第二對差動輸出端連接至該差動放大器裝置的該第一及第二輸出。
在一個可選的發展中，該差動放大器裝置亦可以包括一第三放大級，其耦合在該第二放大級的下游，亦即，在該第二差動輸出對與該第一及第二輸出之間。
在另一個可選的發展中，該差動放大器裝置甚至可以具有多於三個放大級。
在一個發展中，該共模迴路至少包括該第一放大級及該第二放大級、一共模回授放大器以及一濾波組件。該共模回授放大器具有一第一及一第二回授輸入端以及一回授輸出端。該第一回授輸入端構造成接收該第一及第二輸入信號的平均值。該回授輸出端連接至該第一差動放大器的控制端。該濾波組件包括一濾波電容器及一濾波電阻器。該濾波電容器連接至該第二回授輸入端子及一參考電位端。該濾波電阻器的一端連接至該第二回授輸入端。該濾波電阻器的另一端構造成接收該第一及第二輸出信號的平均值。
該共模回授放大器藉由其控制端根據該第一及第二輸入信號的平均值與該第一及第二輸出信號的平均值之間的差值來調節該第一放大器的一電流源之一部分。該濾波組件實現可提高該共模迴路的穩定性之一低頻極點。這個專用的低頻極點被刻意地引入該共模迴路，否則該共模迴路將僅依賴於內部寄生電容。
在一個發展中，該差模迴路包括該第一放大級及該第二放大級以及一第一及一第二跨阻抗元件。該第一跨阻抗元件連接在該第二差動放大器之該第二對差動輸入端的第一端與該第二對差動輸出端的第一端之間的回授迴路中，從而形成該差模迴路的第一支路。該第二跨阻抗元件連接在該第二差動放大器之該第二對差動輸入端的第二端與該第二對差動輸出端的第二端之間的回授迴路中，從而形成該差模迴路的第二支路。
藉由該第一及第二跨阻抗元件實現可穩定該差模迴路的第一及第二支路之滯後超前補償。因此避免如在當前技術水準的解決方案中放棄直流(DC)增益來換取安定時間。此外，跨阻抗元件的使用有助於在整個過程、電壓及溫度中實現固定負載調節。
在另一個發展中，該第一及第二跨阻抗元件中之每一者包括一第一及一第二電阻器以及一第一及一第二電容器。其中，該第一電阻器與該第一電容器並聯連接，以形成一並聯接線；該第二電阻器串聯連接至該並聯接線，從而形成一串聯接線；該第二電容器並聯連接至該串聯接線。
在一個精細化中，該第一電容器的電容被設計成比該第二電容器的電容大，例如，10倍大。
在一個精細化中，該第一及第二電阻器的個別電阻被設計成大致相等。
每個跨阻抗元件實現一極點，該極點導致該共模迴路的迴路增益具有20dB/dec零跨越。該第一及第二電阻器設定該差動放大器裝置的增益值。該第一及第二電阻器與該第一電容器一起產生一極點及一零點，以穩定該差動迴路。該第二電容器添加主要用於進一步穩定該共模迴路的一極點。
在一個發展中，該共模參考信號由該第一及第二輸入信號的平均值來表示。
在一個替代實施方式中，該共模參考信號可以由可以由外部產生。
在一個發展中，該差動放大器裝置的該第一輸出構造成連接至一可連接負載電容器的一第一端。該差動放大器裝置的該第二輸出構造成連接至該可連接負載電容器的一第二端。
所提出的該放大器裝置從而形成一外部補償(亦即，藉由該可連接負載電容器)多級全差動放大器。該負載電容器可以具有相當大的負載，例如，在幾微法拉的範圍內。藉由如上所述之該放大器裝置的設計，能夠驅動由該負載電容器表示的高電容負載。
在一個實施例中，一種轉換器裝置包括如上所述的該差動放大器裝置；一負載電容器，其連接在該差動放大器裝置的該第一及第二輸出之間；以及一類比至數位轉換器。該類比至數位轉換器連接在該差動放大器裝置的該第一及第二輸出之間。
轉換器裝置以如上定義的該差動放大器裝置為基礎，實現良好的線性度及低的輸出阻抗，例如，低於1歐姆。再者，與開始描述之當前技術水準的解決方案相比，安定時間及雜訊性能得到了改善。並且，只需要一個在該差動放大器裝置外部的電容器來操作該轉換器裝置。此外部電容器由該負載電容器來表示。該負載電容器係差動連接的。與開始描述之當前技術水準的解決方案相比，可節省一第二通常需要的外部電容器。
這允許放大器的設計真正受到與該外部電容器一起形成之差動迴路時間常數的限制，從而受到線性度約束，而不是受到具有更寬鬆約束之共模迴路的限制。
圖1顯示所提出之差動放大器裝置及轉換器裝置的一個示例性實施例。放大器裝置具有第一輸入10、第二輸入11、第一輸出20、第二輸出21、共模迴路L1及差模迴路L2a、L2b。第一輸入10構造成接收第一輸入信號VIP。第二輸入11構造成接收第二輸入信號VIN。第一輸出20構造成提供第一輸出信號VREFP。第二輸出21構造成提供第二輸出信號VREFN。共模迴路L1構造成根據共模參考信號VCI與第一及第二輸出信號VREFP、VREFN的平均值之間的差值來調節差動放大器裝置的輸出共模。差模迴路L2a、L2b構造成根據第一及第二輸入信號VIP、VIN之間的差值與第一及第二輸出信號VREFP、VREFN之間的差值之間的差值來調節差動放大器裝置的差模輸出。其中，第一及和第二輸出信號VREFP、VREFN之間的差值係實質上固定的。
差動放大器裝置根據由第一輸入信號VIP及第二輸入信號VIN表示之差動輸入信號產生第一輸出信號VREFP及第二輸出信號VREFN形式的差動輸出信號。
第一及第二輸入信號VIP、VIN以及第一及第二輸出信號VREFP、VREFN可以各自包括電壓信號或電壓。在一個示例性實施方式中，第一輸入信號VIP的電壓值可以是0V，第二輸入信號VIN的電壓值可以是1.8V，第一輸出信號VREFP的電壓值可以是1350mV，第二輸出信號VREFN的電壓值可以是450mV。
在所描繪的示例性實施例中，差動放大器裝置由三個放大級組成。第一放大級包括第一差動放大器A1，第二放大級包括第二差動放大器A2，第三放大級包括第四差動放大器A4。需要注意的是，第三放大級，亦即，第四差動放大器A4，是可選的。
第一差動放大器A1具有形成第一對差動輸入端的第一及第二輸入端A11、A12。再者，第一差動放大器A1具有形成第一對差動輸出端的第一及第二輸出端A14、A15。第一放大器A1進一步具有構造成控制第一放大器A1的內部電流源之控制端A13。第一放大器A1的第一輸入端A11例如經由電阻器R3連接至第一輸入端10。第一放大器A1的第二輸入端A12例如經由電阻器R4連接至第二輸入端11。
第二差動放大器A2具有第一輸入端A21、第二輸入端A22，它們共同代表第二對差動輸入端。第二差動放大器A2亦具有第一輸出端A23及第二輸出端A24，它們共同代表第二對差動輸出端。第二放大器A2的第一輸入端A21例如以直接方式連接至第一放大器的第一輸出端A14。第二放大器A2的第二輸入端A22例如以直接方式連接至第一放大器A1的第二輸出端A15。
第四差動放大器A4具有第一輸入端A41及第二輸入端A42，它們代表第三對差動輸入端。第四放大器A4亦具有第一輸出端A43及第二輸出端A44，它們共同代表第三對差動輸出端。在所描繪的實例中，第四放大器A4的第一輸出A43例如直接連接至第一輸出20。第四放大器A4的第二輸出端A44例如直接連接至第二輸出21。在沒有可選的第四放大器A4之實現中，第二放大器的第一輸出端A23連接至第一輸出20，而第二放大器A2的第二輸出端A24連接至第二輸出21。
差動放大器裝置亦包括第一跨阻抗元件Z1及第二跨阻抗元件Z2。 第一跨阻抗元件Z1連接在第二差動放大器A2的第一輸入端A21與第二差動放大器A2的第一輸出端A23之間的回授迴路中。第二跨阻抗元件Z2連接在第二差動放大器A2的第二輸出端A24與第二輸入端A22之間的另一個回授迴路中。第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2中之每一者實質上包括第一電阻器R9、第二電阻器R10、第一電容器C1及第二電容器C2。第一電阻器R9與第一電容器C1並聯連接，以形成一並聯接線。第二電阻器R10串聯連接至並聯接線，從而形成一串聯接線。第二電容器C2並聯連接至串聯接線。其中，第一及第二電阻器R9、R10的尺寸大致上相等，而第一電容器C1在尺寸上設計成具有比第二電容器C2的電容高得多的電容值。
在所描繪的示例性實施例中，差動放大器裝置進一步具有第一分壓器R1、R2及第二分壓器R7、R8。第一分壓器具有電阻R1及R2的串聯接線。所述串聯接線連接在放大器裝置的第一輸入10與第二輸入11之間。電阻器R1及和R2的尺寸大致上相等。電阻器R1及R2之間的連接點形成節點13，在節點13處提供共模參考信號VCI。在本示例性實施例中，共模參考信號VCI由平均輸入信號VCI來實現，其中平均輸入信號VCI等於第一及第二輸入信號VIP、VIN之和的一半。詳細地說，平均輸入信號VCI等於：
Figure 02_image001
其中，VCI代表平均輸入信號VCI，VIP代表第一輸入信號VIP，VIN代表第二輸入信號VIN。
第一分壓器R1、R2代表用於產生共模參考信號VCI的一種實施可能性。
第二分壓器R7、R8連接在第一輸出20與第二輸出21之間。它包括電阻器R7及電阻器R8的串聯接線。電阻器R8及R9的尺寸大致上相等。電阻器R7與電阻器R8之間的連接點形成節點14，在節點14處提供平均輸出信號VCO。平均輸出信號VCO等於第一輸出信號VREFP及第二輸出信號VREFN之和的一半。詳細地說，平均輸出信號VCO等於：
Figure 02_image003
其中，VCO代表平均輸出信號VCO，VREFP代表第一輸出信號VREFP，VREFN代表第二輸出信號VREFN。
在所描繪的實施例中之差動放大器裝置進一步包括第一回授濾波器F1及第二回授濾波器F2。第一回授濾波器F1連接在第一輸出20與第一輸入10之間。第二回授濾波器F2連接至第二輸出21及第二輸入11。第一及第二回授濾波器F1、F2中之每一者包括電容器C4及電阻器R5的並聯接線。
差動放大器裝置進一步包括共模回授放大器A3及濾波組件R11、C3。共模回授放大器A3具有第一回授輸入端A31、第二回授輸入端A32及回授輸出端A33。第一回授輸入端A33例如直接連接至節點13，並且因此接收平均輸入信號VCI。第二回授輸入端A32藉由濾波組件C3、R11連接至節點14。因此，它接收由濾波組件C3、R11濾波的平均輸出信號VCO。回授輸出端A33例如直接連接至第一差動放大器A1的控制端A13。濾波組件包括濾波電容器C3及濾波電阻器R11。濾波電容器C3例如直接連接至第二回授輸入端A32及參考電位端100。濾波電阻器R11的一個端子連接至第二回授輸入端A32，而濾波電阻器R11的另一端子例如直接連接至節點14。
共模迴路L1包括第一放大級及第二放大級(亦可選擇地包括第三放大級)以及共模回授放大器A3及濾波組件R11、C3。共模迴路L1的等效電路描繪在放大器裝置的電路圖下方之左側。放大器A代表上述三個放大級。從平均輸入信號VCI減去平均輸出信號VCO，所得的差值耦接回共模迴路中。
共模回授放大器A3根據第一及第二輸入信號的平均值(亦即，平均輸入信號VCI)與第一及第二輸出信號的平均值(亦即，平均輸出信號VCO)之間的差值，來調節第一放大器A1的電流源之至少一部分。濾波組件R11、C3添加一個低頻極點，所述低頻極點提高共模回授迴路L1的穩定性。所描繪的三級放大器不必像當前技術水準實施方式中那樣在內部進行米勒補償，因為由濾波組件R11及C3實現的低頻極點代替完成這項任務。
差模迴路包括第一支路L2a及第二支路L2b。差模迴路的第一支路L2a由第一、第二及可選的第三放大級、第一回授濾波器F1以及第一跨阻抗元件Z1形成。差模迴路的第二支路L2b由第一、第二及可選的第三放大級、第二回授濾波器F2以及第二跨阻抗元件Z2形成。在差動放大器上方左側描繪差模迴路的等效電路。第一輸出信號VREFP與第二輸出信號VREFN之間的差值(以信號VD來表示)藉由回授因數F耦接回到放大器A的輸入側，其中回授因數F由第一回授濾波器F1連同電阻器R3及第二回授濾波器F2連同電阻器R4來實現。在輸入側，存在第一輸入信號VIP與第二輸入信號VIN的差值(以信號VDREF來表示)。從差動信號VDREF減去由濾波器F濾波的差動信號VD，並將所得信號回授至放大器A的輸入。負載電容器Cload連接至等效電路中的差動輸出。
共模回路藉由電阻器R11及電容器C3產生的第一極點來進行補償。藉由高增益慢共模迴路L1及低增益快差模迴路L2a、L2b產生的一個低頻零點及另外藉由第一電阻器R9及第一電容器C1產生的第二極點導致超前滯後補償。再者，藉由第一及第二電阻器R9、R10與第一電容器C1的組合產生之一個零點以及藉由第一及第二電阻器R9、R10與第二電容器C2的組合產生之一個極點來引起第二超前滯後補償。差動迴路主要由可連接負載電容Cload來進行補償。為了不犧牲直流增益來換取穩定性，將第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2引入，以產生用於放大器的進一步穩定之滯後超前補償。
在共模迴路L1中之濾波組件R11、C3的替代實現中，濾波電阻器R11可以由熟悉該項技藝者已知之接收平均輸出信號VCO的跨導來取代。
在一個替代實現中，可以應用其它環路整形及其它極點/零點整形，使得整體共模迴路增益具有20dB/dec跨越(20dB/dec crossover)。
在一個替代方案中，放大器裝置的差模響應是寬帶的，因此僅受外部負載電容器的限制。
一種轉換器裝置包括如上述差動放大器裝置、負載電容器Cload以及類比至數位轉換器50。負載電容器Cload連接在差動放大器裝置的第一輸出20與第二輸出21之間。類比至數位轉換器ADC 50亦連接在差動放大器裝置的第一輸出20與第二輸出21之間。負載電容器Cload由此可以具有在微法拉範圍內的電容，例如，4微法拉。所提出的差動放大器裝置能夠驅動轉換器裝置的ADC 50及負載電容器Cload。因此，與當前技術水準的解決方案相比，它實現良好的線性度、良好的安定時間及良好的雜訊性能。
圖2顯示圖1的實施例之示例性曲線圖。在圖2的上部中，曲線G1顯示共模迴路L1的迴路增益，而曲線G2以單獨的形式相對於頻率f顯示迴路L2a、L2b的共模。在圖2的下部中，曲線G3相對於頻率f顯示整體共模迴路增益。
如圖2所示，可以看出，曲線G1具有由濾波組件R11、C3產生的第一極點 1。它還具有由第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2的第一電阻器R9、第二電阻器R10及第一電容器C1產生的零點2。並且，它具有由第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2的第一電阻器R9、第二電阻器R10及第二電容器C2產生的第二極點3。
曲線G2顯示迴路L2a、L2b的共模。它具有由第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2的第一電阻器R9及第一電容器C1產生的第一極點4。它還具有由第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2的第一電阻器R9、第二電阻器R10及第一電容器C1產生的零點5。並且，它具有由第一及第二跨阻抗元件Z1、Z2的第一電阻器R9、第二電阻器R10及第二電容器C2產生的第二極點6。
通過上述所有方法，共模迴路完全由內部極點及零點來進行穩定，因此不需要外部補償。
圖3顯示圖1的實施例之示例性曲線圖。分別相對於頻率f描繪迴路L2a、L2b的差模迴路增益。在上部中，以曲線G4的形式顯示第一個替代方案。曲線G4具有由負載電容器Cload及圖1的放大器裝置之等效電阻形成的輸出極點產生之第一下降點7。極點8由第一電阻器R1及第一電容器C9產生。如圖3所示，零點9由第二電阻器R10、第一電阻器R9及第一電容器C1產生。藉由上述方式，放大器裝置的穩定性變成與負載調節無關。
在圖3的下部中，描繪曲線G5，其相對於頻率f顯示迴路L2a、L2b的替代差模迴路增益。第一下降點7是由負載電容器Cload及圖1的電路裝置之等效電阻形成的輸出極點產生的。
應當理解，本發明不限於所揭露的實施例以及上文已經具體顯示及描述的內容。更確切地說，可以有利地組合單獨的從屬請求項或說明書中詳述的特徵。再者，本揭示的範圍包括那些對熟悉該項技藝者來說顯而易見的變化及修改。在請求項或說明書中使用的術語「包括」不排除相應特徵或程序的其它元件或步驟。在與特徵一起使用術語「一(個)」的情況下，它們不排除複數個這樣的特徵。此外，請求項中的任何元件符號不應被解釋為用來限制範圍。
1-9:極點或零點 10,11:輸入 20,21:輸出 13,14:節點 VIP,VIN,VREFP,VREFN:信號 VCI,VCO,VD,VDREF:信號 L1,L2a,L2b:迴路 A,A1,A2,A3,A4:放大器 Z1,Z2:跨阻抗級 R1,R2,R3,R4,R5,R7,R8:電阻器 R9,R10,R11:電阻器 C1,C2,C3,C4,Cload:電容器 A11,A12,A31,A32,A21,A22:端 A13,A14,A15,A22,A24,A33:端 A41,A42,A43,A44:端 F1,F2:濾波器 G1,G2,G3,G4,G5:曲線 50:ADC 100:參考電位端
以下本文使用示例性實施例並參考附圖來詳細說明所提出之差動放大器裝置及轉換器裝置。功能相同或具有相同作用之組件及電路元件具有相同的元件符號。只要電路部分或組件在功能上相互對應，在以下各圖中將不再重複對其的描述。其中： 圖1顯示所提出之差動放大器裝置及轉換器裝置的一個示例性實施例； 圖2顯示圖1的實施例之示例性曲線圖； 圖3顯示圖1的實施例之示例性曲線圖。
10,11:輸入
20,21:輸出
13,14:節點
VIP,VIN,VREFP,VREFN:信號
VCI,VCO,VD,VDREF:信號
L1,L2a,L2b:迴路
A,A1,A2,A3,A4:放大器
Z1,Z2:跨阻抗級
R1,R2,R3,R4,R5,R7,R8:電阻器
R9,R10,R11:電阻器
C1,C2,C3,C4,Cload:電容器
A11,A12,A31,A32,A21,A22:端
A13,A14,A15,A22,A23,A24,A33:端
A41,A42,A43,A44:端
F1,F2:濾波器
50:ADC
100:參考電位端

Claims (11)

  1. 一種差動放大器裝置，其包括：一第一輸入(10)，其構造成接收一第一輸入信號(VIP)；一第二輸入(11)，其構造成接收一第二輸入信號(VIN)；一第一輸出(20)，其構造成提供一第一輸出信號(VREFP)；一第二輸出(21)，其構造成提供一第二輸出信號(VREFN)；一共模迴路(L1)，其構造成根據一共模參考信號(VCI)與該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)的平均值(VCO)之間的差值來調節該差動放大器裝置的一輸出共模；以及一差模迴路(L2a、L2b)，其構造成根據該第一及第二輸入信號(VIP、VIN)之間的差值(VDREF)與該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)之間的差值(VD)之間的差值來調節該差動放大器裝置的一差模輸出，其中該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)之間的差值實質上是固定的，其中該共模迴路(L1)的單一增益頻率高於該差模迴路(L2a、L2b)的單一增益頻率。
  2. 如請求項1之差動放大器裝置，其中該共模迴路(L1)進一步構造成實現至少一個低頻極點，藉由該至少一個低頻極點使該共模迴路(L1)變慢。
  3. 如請求項1或2之差動放大器裝置，其中該裝置的一整體共模迴路構造成實現至少兩組極點及零點，藉由該至少兩組極點及零點，該整體共模迴路的增益具有20dB/dec零跨越。
  4. 如請求項1或2之差動放大器裝置，其中該差動放大器裝置至少包括一第一放大級及一第二放大級，其中該第一放大級包括具有一第一對差動輸入端(A11、A12)、一第一對差動輸出端(A14、A15)及一控制端(A13)的一第一差動放大器(A1)，該第一對差動輸入端(A11、A12)連接至該第一及第二輸入(10、11)，以及其中該第二放大級包括具有一第二對差動輸入端(A21、A22)及一第二對差動輸出端(A23、A24)的一第二差動放大器(A2)，該第二對差動輸入端(A21、A22)連接至該第一放大器(A1)的該第一對差動輸出端(A14、A15)，該第二對差動輸出端連接至該第一及第二輸出(20、21)。
  5. 如請求項4之差動放大器裝置，其中該共模迴路(L1)至少包括該第一放大級及該第二放大級、一共模回授放大器(A3)以及一濾波組件(R11、C3)，其中該共模回授放大器(A3)具有一第一及一第二回授輸入端(A31、A32)以及一回授輸出端(A33)，其中該第一回授輸入端(A31)構造成接收該共模參考信號(VCI)，而該回授輸出端(A33)連接至該第一差動放大器 (A1)的該控制端(A13)，其中該濾波組件(R11、C3)包括一濾波電容器(C3)及一濾波電阻器(R11)，其中該濾波電容器(C3)連接至該第二回授輸入端(A32)及一參考電位端(100)，其中該濾波電阻器(R11)的一端連接至該第二回授輸入端(A32)，而該濾波電阻器(R11)的另一端構造成接收該第一及第二輸出信號(VREFP、VREFN)的平均值。
  6. 如請求項4之差動放大器裝置，其中該差模迴路(L2a、L2b)至少包括該第一放大級及該第二放大級、一第一及一第二跨阻抗元件(Z1、Z2)，其中該第一跨阻抗元件(Z1)連接在該第二差動放大器(A2)之該第二對差動輸入端(A21、A22)的第一端(A21)與該第二對差動輸出端(A23、A24)的第一端(A23)之間的回授迴路中，從而形成該差模迴路(L2a、L2b)的第一支路(L2a)，其中該第二跨阻抗元件(Z2)連接在該第二差動放大器(A2)之該第二對差動輸入端(A21、A22)的第二端(A22)與該第二對差動輸出端(A23、A24)的第二端(A24)之間的回授迴路中，從而形成該差模迴路(L2a、L2b)的第二支路(L2b)。
  7. 如請求項6之差動放大器裝置，其中該第一及第二跨阻抗元件(Z1、Z2)中之每一者包括一第一及一第二電阻器(R9、R10)以及一第一及一第二電容器(C1、C2)， 其中，該第一電阻器(R9)與該第一電容器(C1)並聯連接，以形成一並聯接線，該第二電阻器(R10)串聯連接至該並聯接線，從而形成一串聯接線，以及該第二電容器(C2)並聯連接至該串聯接線。
  8. 如請求項7之差動放大器裝置，其中該第一電容器(C1)的電容大於該第二電容器(C2)的電容。
  9. 如請求項1或2之差動放大器裝置，其中該共模參考信號(VCI)由該第一及第二輸入信號(VIP、VIN)的平均值來表示。
  10. 如請求項1或2之差動放大器裝置，其中該差動放大器裝置的該第一輸出(20)構造成連接至一可連接負載電容器(Cload)的一第一端，而該差動放大器裝置的該第二輸出(21)構造成連接至該可連接負載電容器(Cload)的一第二端，以及其中該可連接負載電容器(Cload)具有微法拉範圍內的電容。
  11. 一種轉換器裝置，其包括：如請求項9之差動放大器裝置；一負載電容器(Cload)，其連接在該差動放大器裝置的該第一及第二輸出(20、21)之間；以及一類比至數位轉換器(50)，其連接在該差動放大器裝置的該第一及第二輸出(20、21)之間。
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