具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

图1示出了本申请实施例的控制电路的电路原理图。如图1所示，该控制电路100可以包括跨阻放大器110及至少一个滤波电路120。

其中，跨阻放大器110的结构可以根据具体应用场景确定。比如，可以仅包括单个输入端及单个输出端，或者，也可以包括多个输入端及多个输出端，本申请对此不做限定。

需要说明的是，当跨阻放大器110具有多个输入端及多个输出端时，对于每个输入端及其对应的输出端所形成的信号通路，可以设置一组滤波电路120，以实现对每个输入端及其对应的输出端所传输的信号的滤波。

本申请实施例中，滤波电路120可以包括信号建立子电路121及滤波子电路122。其中，信号建立子电路121用于为跨阻放大器110提供信号建立通道，滤波子电路122用于在信号建立之后，对跨阻放大器110的输入信号进行滤波。

具体的，信号建立子电路121可以分别连接跨阻放大器110的输入端及输出端，以在电路产生输入信号时，使跨阻放大器110快速建立信号。滤波子电路122可以分别连接跨阻放大器110的输入端及输出端，以在跨阻放大器110建立信号后，对跨阻放大器110的输入信号进行滤波。

其中，滤波子电路122可以包括第一切换元件1221和滤波器1222。第一切换元件1221用于在信号建立期间，断开滤波器1222与跨阻放大器110的连接通路；以及在信号建立之后，导通滤波器1222与跨阻放大器110的连接通路。

也就是说，当跨阻放大器110的输入端接收到前级电路输出的电信号时，首先通过信号建立子电路121形成信号传输通道，即跨阻放大器110的输入端与输出端通过信号建立子电路121连接，此时第一切换元件1221控制滤波器1222与跨阻放大器110的连接通路断开；在跨阻放大器110通过信号建立子电路121快速建立信号之后，第一切换元件1221控制滤波器1222与跨阻放大器110的连接通路导通，此时跨阻放大器110的输入信号经滤波器1222滤波后输出，达到滤波效果。

其中，第一切换元件1221可以为任意类型的开关型元器件，第一切换元件1121的导通和切断可以通过第一切换控制信号控制。第一切换控制信号可以由单独的控制器产生，也可以由跨阻放大器所在电路模块的总控制器产生，本申请对此不作限定。

比如，当跨阻放大器110处于信号建立阶段时，切换控制信号可以为低电平，从而使第一切换元件1221控制滤波器1222与跨阻放大器110的连接通路断开；当跨阻放大器110信号建立完成后，切换控制信号可以为高电平，从而使第一切换元件150控制滤波器1222与跨阻放大器110的连接通路导通，实现对输入信号的滤波。需要说明的是，切换控制信号维持低电平的时长以及维持高电平的时长，可以根据跨阻放大器的具体电路结构以及性能参数确定，本申请对此不做限定。

本申请实施例中提供的控制电路，首先通过信号建立子电路121使跨阻放大器110快速建立信号；然后在信号建立完成后，通过第一切换元件1221将滤波子电路122的滤波器1222与跨阻放大器110连通，实现对信号的滤波。由此，既实现了跨阻放大器信号的快速建立，降低了信号建立期间跨阻放大器的功耗，又达到了好的滤波效果。

图2为本申请另一实施例的控制电路的电路原理图。如图2所示，在如图1所示实施例的基础上，滤波电路120还可以包括：充电子电路123及第二切换元件124。

其中，充电子电路123可以与滤波子电路122连接，用于在信号建立期间，为滤波子电路122中的滤波器1222充电。

具体的，充电子电路123可以与滤波器1222的滤波元件连接，以对滤波元件进行预充电，滤波元件可以为滤波电容等，本申请对此不做限定。

其中，第二切换元件124可以分别与滤波子电路122和充电子电路123连接，用于在信号建立之后，断开充电子电路123和滤波子电路122之间的连接。

具体的，第二切换元件124可以控制充电子电路123与滤波子电路122的滤波器1222的连接通路。在跨阻放大器110通过信号建立子电路121建立信号期间，第二切换元件124控制充电子电路123与滤波器1222的连接通路导通，此时通过充电子电路123对滤波器1222进行快速充电。在跨阻放大器110建立信号之后，第二切换元件124控制充电子电路123与滤波器1222的连接通路断开，此时通过滤波子电路122的滤波器1222对跨阻放大器110的输入信号进入滤波。

其中，第二切换元件124可以为任意类型的开关型元器件，第二切换元件124的导通和切断可以通过第二切换控制信号控制。第二切换控制信号可以由单独的控制器产生，也可以由跨阻放大器所在电路模块的总控制器产生，本申请对此不作限定。

本申请实施例提供的控制电路，在跨阻放大器110建立信号期间，通过充电子电路123为滤波子电路122的滤波器1222充电，以在信号建立之后，使滤波器1222能够立即对跨阻放大器110的输入信号进行滤波，从而节省跨阻放大器110从信号建立到正常工作的时间。

图3示出了本申请一实施例的控制电路的电路原理图。如图3所示，该控制电路以跨阻放大器TIA(trans-impedance amplifier)具有两个输入端及两个输出端为例进行说明。其中，每个输入端及其对应的输出端之间，可以分别设置一个结构相同的滤波电路，其中，每个滤波电路均包括信号建立子电路、滤波子电路、充电子电路及第二切换元件。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，信号建立子电路可以包括第一电容C1。

其中，第一电容C1的第一端与跨阻放大器TIA的输入端连接，第一电容C1的第二端与跨阻放大器TIA的输出端连接，第一电容C1的电容值小于电容阈值。

需要说明的是，在信号建立阶段，跨阻放大器TIA的信号建立时间由第一电容C1决定。为了保证跨阻放大器TIA能够快速建立信号，第一电容C1的电容值应尽可能小。因此，可以根据跨阻放大器TIA所在电路的具体结构设置电容阈值，并使第一电容C1的电容值小于电容阈值。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，信号建立子电路还可以包括使能开关fs。

其中，使能开关fs的第一端与跨阻放大器TIA的输入端连接，第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与跨阻放大器TIA的输出端连接。

具体的，当跨阻放大器TIA所在电路处于休眠状态时，电路使能信号可以为低电平，此时使能开关fs的第一端和第二端断开。当跨阻放大器TIA所在电路开始工作时，电路使能信号跳转为高电平，此时使能开关fs在电路使能信号的作用下，第一端和第二端闭合。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，滤波子电路的滤波器可以包括第二电容C2。

其中，第二电容C2的第一端与跨阻放大器TIA的输入端连接，第二电容C2的第二端与跨阻放大器TIA的输出端连接。第二电容C2的电容值大于电容阈值。

需要说明的是，为了达到好的滤波效果，第二电容C2的电容值应尽可能大。因此，可以根据跨阻放大器TIA所在电路的具体结构设置电容阈值，并使第二电容C2的电容值大于电容阈值。

可以理解的是，跨阻放大器TIA的信号建立时间由第一电容C1决定。跨阻放大器TIA的信号滤波效果由第二电容C2决定。因此，为了保证跨阻放大器TIA能够快速建立信号，第一电容C1的电容值可以远小于第二电容C2的电容值。比如，可以设置第二电容C2的电容值为195pF，第一电容C1的电容值为5pF。

需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本申请实施例中第一电容和第二电容的电容值的限定。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，滤波子电路的滤波器还可以包括第一电阻元件R1。

其中，第一电阻元件R1的第一端与跨阻放大器TIA的输入端连接，第一电阻元件R1的第二端与跨阻放大器TIA的输出端连接。具体的，第一电阻元件R1和第二电容C2并联构成滤波电路。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，滤波子电路的第一切换元件可以包括第一开关f1。

其中，第一开关f1的第一端与跨阻放大器TIA的输入端连接，第一开关f1的第二端与第二电容C2的第一端连接。

具体的，第一开关f1可以控制第二电容C2与跨阻放大器TIA的输入端的连接通路。在跨阻放大器TIA通过第一电容C1建立信号期间，第一开关f1断开第二电容C2与跨阻放大器TIA的连接通路；在跨阻放大器TIA建立信号之后，第一开关f1连通第二电容C2与跨阻放大器TIA，从而使第二电容C2与第一电阻元件R1形成滤波电路，对跨阻放大器TIA的输入信号进入滤波。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，充电子电路可以包括运算放大器OPA(Operational amplifier)。

其中，运算放大器OPA的同相输入端与跨阻放大器TIA的输入端连接，运算放大器OPA的反相输入端及输出端与滤波子电路连接。

具体的，在跨阻放大器TIA通过第一电容C1建立信号期间，可以通过运算放大器OPA对第二电容C2快速充电，使第二电容C2左极板的电位与输入信号的电位相同。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图3所示，第二切换元件可以包括第二开关f2。

第二开关f2的第一端与运算放大器OPA的输出端连接，第二开关f2的第二端与第二电容C2的第一端连接。

具体的，第二开关f2可以控制运算放大器OPA与第二电容C2的连接通路。在跨阻放大器TIA通过第一电容C1建立信号期间，第二开关f2连通运算放大器OPA与第二电容C2，以通过运算放大器OPA对第二电容C2快速充电，使第二电容C2左极板的电位与输入信号的电位相同。在跨阻放大器TIA建立信号之后，第二开关f2断开运算放大器OPA与第二电容C2的连接通路，此时第二电容C2与第一电阻元件R1形成滤波电路，对跨阻放大器TIA的输入信号进入滤波。

下面结合附图对本申请实施例的控制电路在不同阶段的工作原理进行详细说明。

图4为本申请实施例的控制电路在信号建立阶段的电路原理图。在该阶段，使能开关fs和第二开关f2闭合，第一开关f1断开。由于第一电容C1的容值较小，因此跨阻放大器TIA可以通过第一电容C1快速建立信号。同时，运算放大器OPA对第二电容C2快速充电，使第二电容C2左极板的电位快速建立为输入信号的电位。

图5为本申请实施例的控制电路在滤波阶段的电路原理图。在该阶段，第二开关f2断开，将运算放大器OPA与第二电容C2阻断，第一开关f1闭合，将第二电容C2切回跨阻放大器TIA的主通路，从而达成低的滤波带宽，获得好的滤波效果。

需要说明的是，对于第一开关f1和第二开关f2的通断时序及通断时长，可以根据电路具体参数设置相应的控制信号。比如，控制信号可以为延续一定时长的高电平信号或低电平信号，第一开关f1和第二开关f2可以根据高低电平的转换进行导通或关断的切换等，本申请对比不作限定。

此外，由于运算放大器OPA本身存在失调电压，因此当通过运算放大器OPA对第二电容C2完成快速充电后，第一电容C1和第二电容C2的左极板的电位为跨阻放大器TIA的输入信号的电位与运算放大器OPA的失调电压之和。当将第二电容C2切回跨阻放大器TIA的主通路时，需要额外的信号建立时间。为了消除失调电压，使第二电容C2左极板的电位与输入信号的电位相同，图6示出了本申请另一实施例的控制电路的电路原理图。

如图6所示，在如图3所示实施例的基础上，滤波电路还可以包括失调消除子电路，失调消除子电路与充电子电路连接，用于对充电子电路进行失调消除。

在一些实施例中，失调消除子电路可以包括第三电容C3、第三切换元件、第四切换元件和第五切换元件。

其中，第三切换元件、第四切换元件和第五切换元件可以为任意类型的开关型元器件，第三切换元件、第四切换元件和第五切换元件的导通和切断可以分别通过第三切换控制信号、第四切换控制信号及第五切换控制信号控制。不同的切换控制信号可以由单独的控制器产生，也可以由跨阻放大器所在电路模块的总控制器产生，本申请对此不作限定。

在本申请实施例一种可能的实现方式中，如图6所示，第三切换元件可以包括第三开关f3，第四切换元件可以包括第四开关f4，第五切换元件可以包括第五开关f5。

其中，第三电容C3的第一端通过第三开关f3与跨阻放大器TIA连接，第三电容C3的第二端分别与充电子电路的输入端和第四开关f4的第一端连接。第四开关f4的第二端与滤波子电路连接。第五开关f5的第一端通过第三开关f3与跨阻放大器TIA连接，第五开关f5的第二端与滤波子电路连接。

需要说明的是，在跨阻放大器TIA通过第一电容C1建立信号期间，控制第二开关f2、第三开关f3和第四开关f4闭合，通过运算放大器OPA对第二电容C2进行充电，使第二电容C2左极板的电位快速建立到跨阻放大器TIA的输入信号的电位VIP与运算放大器OPA的失调电压V_os之和，此时第三电容C3第一端的电位为跨阻放大器TIA的输入信号的电位VIP。

在跨阻放大器TIA建立信号之后，控制第三开关f3和第四开关f4断开，第五开关f5闭合，以对运算放大器OPA进行失调消除，使第二电容C2左极板的电位等于第三电容C3第一端的电位，即跨阻放大器TIA的输入信号的电位VIP或VIN。

下面结合附图对本申请实施例的控制电路在不同阶段的工作原理进行详细说明。

图7为本申请实施例的控制电路在信号建立阶段的电路原理图。在该阶段，使能开关fs、第二开关f2、第三开关f3和第四开关f4闭合，第一开关f1和第五开关f5断开。由于第一电容C1的电容值较小，因此跨阻放大器TIA可以通过第一电容C1快速建立信号。同时，运算放大器OPA对第二电容C2快速充电，使第二电容C2左极板的电位快速建立到跨阻放大器TIA输入信号的电位VIP或VIN与运算放大器OPA的失调电压V_os之和，此时第三电容C3第一端的电位为跨阻放大器TIA的输入信号的电位VIP或VIN。

图8为本申请实施例的控制电路在失调消除阶段的电路原理图。在该阶段，第一开关f1、第三开关f3和第四开关f4断开，使能开关fs、第二开关f2和第五开关f5闭合，以对运算放大器OPA进行失调消除，使第二电容C2左极板的电位等于第三电容C3第一端的电位，即跨阻放大器TIA的输入信号的电位VIP或VIN。

图9为本申请实施例的控制电路在滤波阶段的电路原理图。在该阶段，第二开关f2、第三开关f3、第四开关f4和第五开关f5断开，将运算放大器OPA与跨阻放大器TIA阻断，以达到进一步省电的目的。同时，使能开关fs和第一开关f1闭合，将第二电容C2切回跨阻放大器TIA的主通路，从而达成低的滤波带宽，获得好的滤波效果。

本申请实施例中的控制电路，首先通过信号建立子电路使跨阻放大器TIA快速建立信号，并在建立信号的同时，通过充电子电路对滤波子电路的滤波器进行充电；在信号建立完成后，首先通过失调消除子电路对充电子电路进行失调消除，然后通过第一切换元件将充电完成的滤波器与跨阻放大器TIA连通，实现对信号的滤波。由此，既实现了跨阻放大器TIA信号的快速建立，降低了信号建立期间跨阻放大器TIA的功耗，又达到了好的滤波效果。

本申请还提出一种芯片，包括本申请其他任意实施例提出的控制电路。

本申请还提出一种可穿戴设备，包括本申请其他任意实施例提出的控制电路。

在一些实现方式中，可穿戴设备可以为腕戴式设备、头戴式设备或耳内设备等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。