应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器 |
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| 申请号 | CN202311799313.3 | 申请日 | 2023-12-26 | 公开(公告)号 | CN117895903A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 深圳市春盛海科技有限公司; | 发明人 | 朱文俊; 许煌志; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 公开了一种应用于DAC 电流 型态的自动校准AB类 放大器 ，包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、 数模转换 器、校准 控制器 ，第一放大器的输出端连接第二放大器的输入端，第二放大器的输出端连接第三放大器的输入端，校准控制器连接第三放大器的输出端， 数模转换器 连接CAL控制器和第二放大器，校准控制器为上/下计数器；第一放大器把失配 电压 相加，并将其转换为第二放大器的输入电流。本发明通过校准来修复偏移电压和线性误差，以实现更高的效率和更低的成本考虑。本发明可以轻松集成到芯片中，无需任何 存储器 来记录校准结果。本发明的自动校准能 力 使本发明适用于各种工艺。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器，其特征在于，包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、数模转换器、校准控制器，第一放大器的输出端连接第二放大器的输入端，第二放大器的输出端连接第三放大器的输入端，校准控制器连接第三放大器的输出端，数模转换器连接CAL控制器和第二放大器，校准控制器为上/下计数器；第一放大器把失配电压相加，并将其转换为第二放大器的输入电流；校准控制器根据第三放大器的输出电压信号向上或向下相加，将值相加到数模转换器，通过数模转换器补偿偏移电压或输出线性误差。 |
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| 说明书全文 | 应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器技术领域[0001] 本发明涉及放大器技术领域，尤其涉及一种应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器。 背景技术[0003] 比较器中存在导致偏移电压的各种因素，例如制程或组件不匹配。更大的组件宽度/长度、更好的布局平面图（中央对称放置）或布线的特殊处理可以改善失调电压问题，但不能消除它。此外，需要额外的芯片面积和额外的布图考虑。校准并记录结果以补偿偏移是最有效的方法，但可能需要内存进行记录。共模电压输入范围的限制可能是另一个需要解决的问题。 发明内容[0004] 本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器，以修复偏移电压和输出线性飘移问题，实现更高的效率和更低的成本。 [0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器，包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、数模转换器、校准控制器，第一放大器的输出端连接第二放大器的输入端，第二放大器的输出端连接第三放大器的输入端，校准控制器连接第三放大器的输出端，数模转换器连接CAL控制器和第二放大器，校准控制器为上/下计数器；第一放大器把失配电压相加，并将其转换为第二放大器的输入电流；校准控制器根据第三放大器的输出电压信号向上或向下相加，将值相加到数模转换器，通过数模转换器补偿偏移电压。 [0006] 进一步地，校准控制器在检测到信号状态预设时长内在1/0之间徘徊时锁存最终值。 [0007] 进一步地，还包括电阻，电阻一端接第一放大器的同相输入端，另一端连接第三放大器。 [0008] 进一步地，校准控制器在检测到第三放大器的输出电压为正时，将值相加；否则计数器衬底与数模转换器的6bit值相差1。 [0009] 本发明的有益效果为：本发明可以集成到各种过程中，而无需额外的存储器IP。DAC输出缓冲器可能是本发明的一个很好的应用，因为偏移电压和输出线性误差可能导致DNL或INL漂移并影响SNR结果。事实证明，这项发明可以降低输入偏移和输出线性误差工作并将ENOB轻松推到12位分辨率。本发明通过校准来修复偏移电压和输出线性误差，以实现更高的效率和更低的成本考虑。本发明可以轻松集成到芯片中，无需任何存储器来记录校准结果。本发明的自动校准能力使本发明适用于各种工艺。 附图说明 [0010] 图1是本发明一种实施例的应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器的结构示意图。 [0011] 图2是本发明一种实施例的应用电路图。 [0012] 图3是本发明另一种实施例的应用电路图。 [0013] 图4是本发明另一种实施例的应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器的结构示意图。 [0014] 附图标号说明第一放大器G1，第二放大器A1，第三放大器A2。 具体实施方式[0015] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。 [0016] 本发明实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0017] 另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。 [0018] 请参照图1～图4，本发明实施例的应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、数模转换器、校准控制器。 [0019] 第一放大器的输出端连接第二放大器的输入端，第二放大器的输出端连接第三放大器的输入端，校准控制器连接第三放大器的输出端，数模转换器连接CAL控制器和第二放大器，校准控制器为上/下计数器；第一放大器把失配电压相加，并将其转换为第二放大器的输入电流；校准控制器根据第三放大器的输出电压信号向上或向下相加，将值相加到数模转换器，通过数模转换器补偿偏移电压。 [0020] 本发明可用于DAC电流型态自动校准输入电压偏差和输出线性误差。 [0021] 第一放大器对应输入信号增益，将把失配电压相加，并将其转换为第二放大器A1之前的电流。第二放大器将差分电流和校准电流相加，抑制自动校准AB类放大器的偏移电压。 [0022] 数模转换器采用6位R2R电流DAC，为校准提供可调电流，并确认单调调整曲线。在图3中，CMOS R2R设计既能满足单调性的要求，又能满足低面积占用的要求。 [0023] 作为一种实施方式，校准控制器在检测到信号状态预设时长内在1/0之间徘徊时锁存最终值。 [0024] 作为一种实施方式，应用于DAC电流型态的自动校准AB类放大器还包括电阻R2，电阻R2一端接第一放大器的同相输入端，另一端连接第三放大器。电阻为1Meg欧姆。 [0025] 藉由前端DAC(R2R为例)改变不同的输入电压, 并对每一电压做误差校正, 校正完成同时记下校正值于缓存器, 如此运作下, DAC 每次输初不同电压时都可获得OP输入电压误差校正, 同时根据缓存器纪录误差值做输出电压校正, 如此可同时实现输出电压飘移校正并达成线性度反馈校正作为一种实施方式，校准控制器在检测到第三放大器的输出电压为正时，将值相加；否则计数器衬底与数模转换器的6bit值相差1。 [0026] 本发明可以嵌入芯片中，适于各种工艺。 [0027] 本发明无需内存即可记录最终校准结果。 [0028] 本发明对不同的运算放大器设计非常灵活，因为本发明这种校准不会造成任何增益或稳定性问题。 [0029] 通过蒙特卡罗仿真结果表明，本发明能够以高效的芯片面积和灵活的输入范围补偿偏移电压。 |
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