好的,我将作为资深专利代理师,对比文件JP2007208924A(以下简称“对比文件”)与目标专利CN106464215B(以下简称“目标专利”)进行创造性评估。首先,我会仔细阅读并理解目标专利的说明书,以准确界定其权利要求中各技术特征的含义和作用。然后,我会深入分析对比文件,判断其是否公开了这些技术特征。
**目标专利名称**:具有DC偏移自动归零的使用单个运算放大器的电流感测电路
**对比文件名称**:JP2007208924A Switched capacitor amplifier and method of operating switched capacitor amplifier
**模型名称**:GPT-4
根据目标专利说明书,该专利的核心在于提供一种使用单个运算放大器的电流感测电路,该电路具有DC偏移自动归零功能,并能实现连续操作(即放大器在偏移归零期间,电路输出仍可由其他元件维持)。其关键构思是利用开关在不同配置间切换,使得在某一配置(第一配置/Φ2)下,放大器与电路输出断开,其DC偏移被采样并存储到偏移电容器(第一电容器)上,同时误差被采样到误差电容器(第三电容器)上,而输出电容器(第二电容器)维持输出;在另一配置(第二配置/Φ1)下,放大器连接到电路输出,利用存储的偏移进行补偿,并将误差电容器的电荷整合到输出电容器上,从而连续地驱动输出并校正误差。
现在,我将逐一分析目标专利权利要求中的技术特征(A至Z),并与对比文件进行比对。
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用(翻译为中文) | 公开性论述 |
| **技术特征A**:包括:第一电路输入和第二电路输入 | 对比文件图1及说明书第[0026]段:“一端が+側入力端子に接続され、他端に入力電圧が印加される第1のスイッチドキャパシタ(スイッチドキャパシタ1)と、一端が−側入力端子に接続され、他端に入力電圧が印加される第2のスイッチドキャパシタ(スイッチドキャパシタ2)とが設けられている。” | 对比文件明确公开了具有“+侧输入端子”和“-侧输入端子”的差动放大器(运算放大器5)。这两个输入端子分别对应目标专利的“第一电路输入”和“第二电路输入”。在对比文件中,它们用于接收差动输入电压(Vin+和Vin-)。因此,该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征A《直接公开》** | ||
| **技术特征B**:电路输出 | 对比文件图1及说明书第[0026]、[0033]段:“+側出力端子及び−側出力端子の間に増幅電圧を出力する”、“スイッチ14…演算増幅器5の+側出力端子(一端)と、出力端子Tout+(他端)とをオン状態とし…スイッチ15…演算増幅器5の−側出力端子(一端)と、出力端子Tout-(他端)とをオン状態とする。” | 对比文件公开了运算放大器5具有+侧输出端子(Vpout+)和-侧输出端子(Vpout-),并且通过开关14、15可以选择性地连接到外部输出端子Tout+和Tout-。目标专利的“电路输出”是一个单端输出,用于控制输出级(如Mmir1或Mcasc)。虽然对比文件是差动输出,但“电路输出”这一功能性特征(即放大器的输出端,用于提供控制信号)在对比文件中无疑存在。本领域技术人员能够理解,差动输出的其中一个端子或其组合可以等效为一个单端输出。因此,该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征B《直接公开》** | ||
| **技术特征C**:第一电容器 | 对比文件说明书第[0026]段:“+側入力端子に対するオフセットを補償する+側補償電圧を蓄積する第3のスイッチドキャパシタ(スイッチドキャパシタ3)と…−側入力端子に対するオフセットを補償する−側補償電圧を蓄積する第4のスイッチドキャパシタ(スイッチドキャパシタ4)とを有する。”以及图1中电容器3b和4b。 | 对比文件公开了两个补偿电容器:3b(+侧)和4b(-侧),它们用于存储补偿电压以抵消运算放大器5的偏移(包括DC偏移和1/f噪声)。目标专利的“第一电容器”是单个电容器,用于感测和补偿单个运算放大器的DC偏移。对比文件使用了两个电容器分别对应差动输入。虽然数量不同,但其核心作用——作为“偏移归零段”的存储元件——是相同的。从功能实质来看,对比文件的两个电容器共同完成了目标专利中单个第一电容器的功能。因此,可以认为该技术特征被隐含公开。 |
| **技术特征C《隐含公开》** | ||
| **技术特征D**:第二电容器,被连接到所述电路输出 | 对比文件说明书第[0026]段及图1:电容器1b和2b是输入采样电容器,它们的一端分别连接到+/-输入端子,另一端通过开关连接到输入电压。它们并未直接连接到电路输出。对比文件中没有与目标专利中“被连接到电路输出”且用于在放大器断开时维持输出的“第二电容器”(即输出电容器C2)直接对应的元件。目标专利中C2的作用至关重要:在开关第一配置(Φ2)中,它仅连接在电路输出与一个电路输入之间,用于保持输出电平。对比文件中没有这样的元件。 | 对比文件未公开该技术特征。在对比文件中,在偏移采样相位(对应φ1),运算放大器的输出并未与后续电路断开,其输出通过电阻网络反馈。在信号放大相位(对应φ2),运算放大器直接驱动输出。没有使用一个专用的、始终连接到输出的电容器来在放大器断开时维持输出。因此,该特征既未被直接公开,也未被隐含公开。 |
| **技术特征D《未公开》** | ||
| **技术特征E**:第三电容器 | 对比文件说明书第[0026]段:“一端が+側入力端子に接続され、他端に入力電圧が印加される第1のスイッチドキャパシタ(スイッチドキャパシタ1)と、一端が−側入力端子に接続され、他端に入力電圧が印加される第2のスイッチドキャパシタ(スイッチドキャパシタ2)”。即电容器1b和2b。 | 对比文件公开了两个输入采样电容器1b和2b。目标专利的“第三电容器”是单个电容器,用于感测第一和第二电路输入之间的误差(电压差)并存储其电荷。对比文件的两个电容器1b和2b分别采样两个输入电压,它们的电荷差共同反映了输入电压差。因此,从功能实质来看,对比文件的两个电容器共同完成了目标专利中单个第三电容器的功能(采样输入差)。因此,可以认为该技术特征被隐含公开。 |
| **技术特征E《隐含公开》** | ||
| **技术特征F**:放大器,具有第一放大器输入和第二放大器输入和放大器输出 | 对比文件说明书第[0026]段:“演算増幅器5は、+側入力端子と−側入力端子とに入力される電圧差を、設定されている増幅度gで増幅し、+側出力端子と−側出力端子との間に増幅された出力電圧を出力するものである。” | 对比文件明确公开了运算放大器5,其具有+侧输入(第一放大器输入)、-侧输入(第二放大器输入)以及+侧和-侧输出(放大器输出)。这直接对应于目标专利的放大器特征。目标专利的放大器是单个运算放大器,对比文件的放大器5也是单个运算放大器(尽管是差动输出)。因此,该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征F《直接公开》** | ||
| **技术特征G**:以及多个开关,可操作为处于第一配置中并且可操作为处于第二配置中 | 对比文件说明书详细描述了多个开关(1a, 2a, 3a, 4a, 9, 10, 11, 14, 15)由脉冲φ1, φ2, φ3控制,在不同时间处于不同配置。特别是,存在两种主要操作相位:φ1相位(偏移采样/复位)和φ2相位(信号放大)。例如,第[0045]-[0047]段描述了φ1相位下的开关配置,第[0051]-[0052]段描述了φ2相位下的开关配置。 | 对比文件公开了多个开关,并且这些开关由时钟信号控制,可操作于至少两种不同的配置(φ1配置和φ2配置),以实现不同的电路功能(偏移采样和信号放大)。这直接对应于目标专利中“可操作为处于第一配置中并且可操作为处于第二配置中”的多个开关。因此,该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征G《直接公开》** | ||
| **技术特征H**:在所述开关的所述第一配置中:所述放大器输出从所述电路输出断开连接 | 分析对比文件的φ1相位(对应目标专利可能的第一配置)。在φ1相位,根据第[0045]段,开关14和15由φ3控制,而φ3在φ1期间未输入(见第[0046]段:“パルスφ3が入力されていないため”),因此开关14和15处于断开状态。这意味着运算放大器5的+/-输出端子与外部输出端子Tout+和Tout-是断开连接的。虽然放大器输出在内部仍连接到电阻网络和补偿电容器(3a, 4a),但通向最终“电路输出”(即Tout+/Tout-)的路径是断开的。这与目标专利中“放大器输出从电路输出断开连接”的特征相符。因此,该技术特征被直接公开。 | |
| **技术特征H《直接公开》** | 对比文件第[0046]段:“スイッチ14及び15は、パルスφ3が入力されていないため、オフ状態のままである。” | |
| **技术特征I**:在所述开关的所述第一配置中:所述第二电容器仅被连接在所述电路输出与所述电路输入中的一个电路输入之间 | 如特征D所述,对比文件中不存在目标专利所述的“第二电容器”(输出电容器C2)。因此,关于该电容器的连接方式自然也未被公开。在对比文件的φ1配置中,没有任何电容器被连接在“电路输出”(Tout+/-)与“电路输入”(输入端子)之间。电容器1b和2b连接在输入和放大器输入之间,而非电路输出。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征I《未公开》** | ||
| **技术特征J**:在所述开关的所述第一配置中:并且所述第三电容器仅被连接到所述第一电路输入和所述第二电路输入 | 分析对比文件的φ1配置。在φ1期间,根据第[0045]段,开关1a和2a是断开的(“パルスφ2が入力されていないため、スイッチ1aはオフ状態”),因此电容器1b和2b(共同对应第三电容器)的输入端(T1b1, T2b1)与外部输入端子Tin+和Tin-断开。同时,开关9将T1b1和T2b1连接到固定电压V1。因此,电容器1b和2b并未“仅被连接到第一电路输入和第二电路输入”。它们的一端连接到放大器输入,另一端被连接到固定电压V1,而不是自由地连接到两个电路输入以感测其间的电压差。实际上,在φ1相位,对比文件是在复位输入电容器,而不是在感测两个输入之间的误差。目标专利的第三电容器在Φ2(第一配置?需注意目标专利权利要求中第一配置对应图4B/Φ2,是采样偏移和误差的相位)中直接跨接在两个电路输入上以感测误差。对比文件在φ2相位(信号放大)时,电容器1b和2b才分别连接到Tin+和Tin-,但此时它们是分别连接,而不是“仅被连接到第一电路输入和第二电路输入”(即跨接)。因此,该连接方式未被公开。 | |
| **技术特征J《未公开》** | ||
| **技术特征K**:在所述开关的所述第二配置中:所述第一电容器被连接到所述放大器输入中的一个放大器输入以补偿所述放大器的所述DC偏移 | 分析对比文件的φ2配置(信号放大相位)。在φ2期间,根据第[0051]段,开关3a将电容器3b(+侧补偿电容)的端子T3b2连接到运算放大器5的+侧输出端子(端子T3a2)。同时,电容器3b的另一端(T3b1)始终连接到+侧放大器输入。类似地,电容器4b连接到-侧输出和输入。这样,存储的补偿电压(来自φ1相位)通过与输入电容器(1b, 2b)的电荷再分配,作用到放大器输入上,以补偿偏移(第[0052]-[0054]段)。这实质上是将第一电容器(此处为3b和4b)连接到放大器输入以进行补偿。因此,该技术特征被直接公开。 | |
| **技术特征K《直接公开》** | 对比文件第[0051]段:“スイッチ3aは、パルスφ2が入力されることにより、キャパシタ3bの端子T3b2を端子T3a2(演算増幅器5の+側出力端子)に接続させる。同様に、スイッチ4aは、パルスφ2が入力されることにより、キャパシタ4bの端子T4b2を端子T4a2(演算増幅器5の−側出力端子)に接続させる。”以及第[0052]段关于补偿作用的描述。 | |
| **技术特征L**:在所述开关的所述第二配置中:以及所述第二电容器在反馈回路中被连接到所述放大器。 | 如特征D和I所述,对比文件中不存在目标专利所述的“第二电容器”。因此,关于该电容器在反馈回路中的连接也未被公开。在对比文件的φ2配置中,运算放大器5的输出通过开关3a/4a连接到补偿电容器3b/4b,并通过这些电容器与输入电容器1b/2b形成反馈。但没有一个始终连接到电路输出的电容器在反馈回路中。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征L《未公开》** | ||
| **技术特征M**:其中在所述开关的所述第二配置中,所述第三电容器被连接到所述第二电容器和所述放大器两者以使用所述放大器将所述第三电容器的电荷整合到所述第二电容器上。 | 该特征涉及第三电容器、第二电容器和放大器在第二配置中的特定连接和功能关系。对比文件中既无第二电容器,也无第三电容器(单个)与第二电容器串联并由放大器进行电荷整合的布置。在对比文件的φ2配置中,输入电容器1b/2b(对应第三电容器)分别与补偿电容器3b/4b(对应第一电容器)通过放大器输入节点耦合,进行电荷再分配以补偿偏移,但并非将误差电荷“整合”到一个专用的输出电容器上。目标专利的“整合”是指通过放大器在负反馈回路中将误差信号累积到输出电容器上,这是其积分器功能的核心。对比文件没有这样的积分器结构。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征M《未公开》** | ||
| **技术特征N**:其中,在所述开关的所述第一配置和所述开关的所述第二配置两者中,所述电路输入中的一个电路输入被连接以提供对于所述第一电容器、所述第二电容器和所述放大器共同的电压基准点。 | 该特征要求一个电路输入(例如In1)作为共同的电压基准点(虚拟地)。在目标专利中,这个基准点通常是In1(参见图4、11等)。在对比文件中,在φ1和φ2两种配置下,运算放大器的+/-输入端子并不总是以一个外部电路输入作为基准。在φ1相位,通过开关10和11,两个输入端被短接并连接到固定电压V1(第[0045]段),这个V1是基准,但并非来自“电路输入中的一个”。在φ2相位,放大器输入端接收的是来自输入电容器和补偿电容器的电压,也没有明确指定一个电路输入作为共同的电压基准。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征N《未公开》** | ||
| **技术特征O**:其中,在所述开关的所述第一配置中,所述第一电容器被连接在所述放大器输入中的一个放大器输入与所述电路输入中的一个电路输入之间。 | 分析对比文件的φ1配置(偏移采样)。在φ1期间,电容器3b(+侧补偿电容)一端(T3b1)连接到+侧放大器输入,另一端(T3b2)通过开关3a连接到电阻分压点P(第[0045]段)。它并未连接在放大器输入和“电路输入”(即Tin+或Tin-)之间。电容器3b的连接是为了采样由输出端经电阻分压得到的补偿电压,而不是连接到外部电路输入。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征O《未公开》** | ||
| **技术特征P**:其中,所述第一电路输入被连接到第一晶体管,并且所述第二电路输入被连接到第二晶体管。 | 对比文件是一个通用的开关电容放大器,用于放大差动输入信号(如传感器输出)。其输入端子Tin+和Tin-并未被描述为连接到特定的晶体管对(如电流镜中的传输晶体管和感测晶体管)。目标专利该特征将其电路置于电流感测的特定应用环境中,其中输入连接到待监测的晶体管。对比文件未公开这种特定的应用连接。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征P《未公开》** | ||
| **技术特征Q**:其中,在电流镜配置中所述第一晶体管和所述第二晶体管被连接。 | 如特征P所述,对比文件未涉及电流镜配置的晶体管连接。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征Q《未公开》** | ||
| **技术特征R**:其中,所述电路输出被连接到包括第一晶体管的输出级。 | 对比文件的电路输出(Tout+/-)是放大后的电压信号,并未描述其连接到一个包含晶体管的“输出级”以驱动负载或产生感测电流。目标专利该特征是其电流感测电路的一部分,输出用于控制输出级晶体管(如Mmir1或Mcasc)。对比文件未公开这种输出级结构。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征R《未公开》** | ||
| **技术特征S**:其中,所述第一晶体管与第二晶体管被连接为共源共栅。 | 这是目标专利中输出级的一种具体配置(如图3中的Mcasc)。对比文件未公开任何这样的晶体管连接。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征S《未公开》** | ||
| **技术特征T**:其中,所述第一晶体管与第二晶体管被连接为电流镜。 | 这是目标专利中输出级的另一种具体配置(如图2中的Mmir1和Mmir2)。对比文件未公开任何这样的晶体管连接。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征T《未公开》** | ||
| **技术特征U**:包括:第一电路输入和第二电路输入 | 同技术特征A。该特征被直接公开。 | |
| **技术特征U《直接公开》** | 同技术特征A引用。 | |
| **技术特征V**:电路输出 | 同技术特征B。该特征被直接公开。 | |
| **技术特征V《直接公开》** | 同技术特征B引用。 | |
| **技术特征W**:放大器,具有输出,所述输出具有未被连接到所述电路输出的第一配置和被连接到所述电路输出的第二配置 | 该特征概括了放大器的输出在不同配置下与电路输出的连接关系。如特征H和J(第二配置)所述,在对比文件的φ1配置(对应第一配置)中,放大器输出通过开关14/15与外部输出断开(未被连接)。在φ2配置(对应第二配置)中,开关14/15由φ3控制。根据第[0056]段,φ3在φ2期间、输出稳定后输入,从而使开关14/15闭合,将放大器输出连接到外部输出端子。因此,放大器输出确实具有“未被连接到电路输出”和“被连接到电路输出”两种配置。该特征被直接公开。 | |
| **技术特征W《直接公开》** | 结合特征H的引用以及第[0056]段:“パルスφ2が入力され、オフセット電圧及び1/fノイズの影響を除去し、出力電圧Voutが安定するまでの時間Tを経過した後にパルスφ3が入力され、外部に対して出力電圧Vout(+側出力としてVout+、−側出力としてVout-)が出力されることとなる。” | |
| **技术特征X**:输出电容器,被连接到所述电路输出,所述输出电容器具有在反馈回路中被连接到所述放大器的第一配置和未被连接到所述放大器的第二配置 | 如特征D、I、L所述,对比文件中不存在目标专利所述的“输出电容器”(第二电容器)。因此,关于其连接配置也未被公开。 | |
| **技术特征X《未公开》** | ||
| **技术特征Y**:输入电容器,被连接到所述第一电路输入,所述输入电容器具有在反馈回路中与所述输出电容器一起被连接到所述放大器的第一配置和仅被连接到所述第二电路输出的第二配置 | 该特征涉及“输入电容器”(应指第三电容器)的两种配置。对比文件中有输入电容器1b和2b(对应第三电容器)。分析其连接:在φ2配置(信号放大)下,1b和2b分别连接到Tin+和Tin-(即“仅被连接到第二电路输入”?这里目标专利描述为“仅被连接到所述第二电路输出”,疑似笔误,根据说明书应为“仅被连接到所述第一电路输入和所述第二电路输入”(特征J),或指另一种配置)。在φ1配置(偏移采样/复位)下,1b和2b的输入端被断开并连接到固定电压V1,它们并未“在反馈回路中与输出电容器一起被连接到放大器”。对比文件中没有输出电容器,且φ1时1b/2b是通过开关9连接到V1,并非在放大器的反馈回路中作为积分器的一部分。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征Y《未公开》** | ||
| **技术特征Z**:以及第一偏移电容器,具有被连接到所述放大器的第一输入和第二输入的第一配置并且具有当所述输入电容器在所述反馈回路中与所述输出电容器一起被连接到所述放大器时与所述输入电容器串联连接的第二配置,其中,当所述放大器处于所述第一配置中时,所述输出电容器处于所述第一配置中,所述输入电容器处于所述第一配置中,并且所述偏移电容器处于所述第一配置中。 | 该特征非常具体地描述了第一偏移电容器(第一电容器)的两种配置及其与其他元件的时序关系。对比文件中的补偿电容器3b和4b(共同对应第一偏移电容器)的连接方式:在φ1配置(偏移采样)下,它们的一端(T3b1/T4b1)连接到放大器输入,另一端(T3b2/T4b2)通过开关3a/4a连接到电阻分压点P/Q,以采样补偿电压。这并非“被连接到放大器的第一输入和第二输入”(即跨接在两个输入之间)。在φ2配置(信号放大)下,3b/4b的一端仍接放大器输入,另一端接放大器输出,与输入电容器1b/2b在放大器输入节点耦合,但并非严格“与输入电容器串联连接”。此外,对比文件没有输出电容器,因此也无法满足“输出电容器处于第一配置中”等条件。因此,该特征未被公开。 | |
| **技术特征Z《未公开》** |
### 公开性总结与代码输出
根据上述比对分析,对比文件直接公开了技术特征A、B、F、G、H、K、U、V、W。隐含公开了技术特征C、E。
因此,在回答结尾插入对应的代码。
<<<A>>><<<B>>><<<F>>><<<G>>><<<H>>><<<K>>><<<U>>><<<V>>><<<W>>><<<c>>><<<e>>>