一种基于电桥的片上电容校正电路制造技术

本实用新型专利技术属于移动通信技术领域，一种基于电桥的片上电容校正方法，包括交流电桥和逻辑控制电路，交流电桥包括阻抗Z1、阻抗Z2、电容C1和开关电容阵列C2，所述的阻抗Z1等于阻抗Z2，所述的阻抗Z1通过第一节点连接电容C1，所述的阻抗Z2通过第二节点连接开关电容阵列C2，所述的阻抗Z1和阻抗Z2接交流信号输入端，所述的电容C1和开关电容阵列C2接交流信号的输出端所述的第一节点和第二节点分别连接电压比较器，所述的电压比较器的输出端接逻辑控制电路，所述的交流信号输入端或交流信号输出端接逻辑控制电路。本实用新型专利技术有益效果在于：用交流电桥使用交流电能很好的克服直流电测电容中电容充电时电流不恒定的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于移动通信
，具体涉及一种基于电桥的片上电容校正电路。
技术介绍
在移动通信系统中，如RFtransceiver（射频收发器）中，需要高精度的模数转换器ADC、接收链路/发射链路滤波器RX/TXFilter，要想实现高精度的ADC和Filter，需要有高精度的片上电容，但是，一般的电容都会随着工艺、温度等因素的变化有一个很大的误差变化，如TSMC40nm工艺中的电容误差约为±20%。所以需要一个校正电路对电容进行自动校正，以达到一个很高的精度（例如，±1%）。专利号申请号：201310059540的专利提到了一种片上电容校正装置和电路，该技术公开了一种片上电容校正装置和电路，所述装置包括：已校正电阻、开关电容阵列、比较器电路、逻辑控制电路、以及一端接地、另一端与开关电容阵列相连的开关；具体的，输入电I流经已校正电阻，产生电压V1；输入电流kI对开关电容阵列充电T时间，产生电压V2；比较器电路对V1与V2进行比较，并将比较结果输出至逻辑控制电路；逻辑控制电路在V1小于等于V2时，输出校正结束信号；否则，控制所述开关闭合，待所述开关电容阵列放电至零后，断开所述开关，以及控制所述开关电容阵列减小设定量的电容值后，重复上述充电、比较过程。但该技术的开关电容阵列在充电的过程中开关电容阵列的电压不断升高，充电电流kI在充电过程中不能保持恒流，所以在计算电容时会出现误差。
技术实现思路
本技术解决上述问题，提供一种基于电桥的片上电容校正电路本技术的技术方案如下：一种基于电桥的片上电容校正电路，包括交流电桥和逻辑控制电路，交流电桥包括阻抗Z1、阻抗Z2、电容C1和开关电容阵列C2，所述的阻抗Z1等于阻抗Z2，所述的阻抗Z1通过第一节点连接电容C1，所述的阻抗Z2通过第二节点连接开关电容阵列C2，所述的阻抗Z1和阻抗Z2接交流信号输入端，所述的电容C1和开关电容阵列C2接交流信号的输出端所述的第一节点和第二节点分别连接电压比较器，所述的电压比较器的输出端接逻辑控制电路，所述的交流信号输入端或交流信号输出端接逻辑控制电路。本技术的实现过程如下：当交流信号输入交流电桥时,阻抗Z1、阻抗Z2、电容C1、开关电容阵列C2作为交流电桥的四个臂，都分担一部分交流电压，根据交流电桥的平衡条件：Z1/Z2=C1/C2（其中C2为开关电容阵列），只有当开关电容阵列满足平衡条件时，才会有C1两端电压等于C2两端电压，所以只需调整开关电容阵列C2的大小，使得电容C1两端电压等于C2两端电压，就能保证电容C1的值等于电容C2的值，达到校正电容的目的，具体来说，将电容C1和电容C2的电压送入电压比较器进行比较后得知电容C1和开关电容阵列C2上的电压差，并将相应的信号输入到逻辑控制电路由于本技术使用的是交流电桥，电流可能有正反方向的可能，所以电流的方向不同会使得电压比较器的结果产生不同，逻辑控制电路通过接受电压比较器的信号和交流正负信号即可判断出开关电容阵列C2相比于标准的电容C1的大小关系，然后逻辑控制电路根据接受的信号改变开关电容阵列C2的大小，反复通过逻辑控制器对开关电容阵列C2的调整，直到电压比较器输入端的电压相等，电压比较器输出结束校正信号到逻辑控制器，结束校正。附图说明图1为具体实施例一的电路图。图2为具体实施例二的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式进行进一步说明。如图1所示为具体实施例一的电路图，一种基于电桥的片上电容校正电路，包括交流电桥和逻辑控制电路，交流电桥包括阻抗Z1104、阻抗Z2103、电容C1101和开关电容阵列C2102，阻抗Z1104等于阻抗Z2103，阻抗Z1104通过第一节点110连接电容C1101，阻抗Z2103通过第二节点109连接开关电容阵列C2102，阻抗Z1104和阻抗Z2103接交流信号输入端121，电容C1101和开关电容阵列C2102接交流信号的输出端122，第一节点110和第二节点109分别连接电压比较器111，电压比较器111的输出端接逻辑控制电路112，交流信号输出端122接逻辑控制电路112。当交流信号输入交流电桥时,阻抗Z1104、阻抗Z2103、电容C1101、开关电容阵列作为交流电桥的四个臂，都分担一部分交流电压，根据交流电桥的平衡条件：Z1/Z2=C1/C2，只有当开关电容阵列满足平衡条件时，才会有C1101两端电压等于C2102两端电压，所以只需调整开关电容阵列的大小，使得电容C1101两端电压等于C2102两端电压，就能保证电容C1101的值等于电容C2102的值，达到校正电容的目的，具体来说，将电容C1101和电容C2102的电压送入电压比较器进行比较后得知电容C1101和电容C2102上的电压差，并将相应的信号输入到逻辑控制电路由于本技术使用的是交流电桥，电流可能有正反方向的可能，所以电流的方向不同会使得电压比较器的结果产生不同，逻辑控制电路通过接受电压比较器的信号和交流正负信号即可判断出开关电容阵列C2102相比于标准的电容C1101的大小关系，然后逻辑控制电路根据接受的信号改变开关电容阵列C2102的大小，反复通过逻辑控制器对开关电容阵列C2102的调整，直到电压比较器输入端的电压相等，电压比较器输出结束校正信号到逻辑控制器，结束校正。实施例二实施例二与实施例一的区别在于：1.电压比较器为运算放大器111，通过运算放大器111能十分精准的对电容C1101和开关电容阵列C2102两端的电压差做出比较。2.阻抗Z1104包括正温度系数电阻R1105和负温度系数电阻R2106，阻抗Z2103包括正温度系数电阻R3107和负温度系数电阻R4108，通过对正温度系数电阻和负温度系数电阻的串联，消除了温度对电阻的影响使测量结果更加精确。3.电容C1101为可调电容，使开关电容阵列C2102能根据需要调节到相应的电容值。4. 实施例二中逻辑控制电路为逐次逼近逻辑控制电路112，逐次逼近逻辑控制电路112校正的时间段，优于其他校正器。本技术有益效果在于：用交流电桥使用交流电能很好的克服直流电测电容中电容充电时电流不恒定的缺点，电路使用正温度系数电阻和负温度系数电阻的串联，消除了温度对电阻的影响使测量结果更加精确，使用逐次逼近逻辑控制电路，校正次数少，时间短，结果精确。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电桥的片上电容校正电路，包括交流电桥和逻辑控制电路，交流电桥包括阻抗Z1、阻抗Z2、电容C1和开关电容阵列其特征在于：所述的阻抗Z1等于阻抗Z2，所述的阻抗Z1通过第一节点连接电容C1，所述的阻抗Z2通过第二节点连接开关电容阵列，所述的阻抗Z1和阻抗Z2接交流信号输入端，所述的电容C1和开关电容阵列接交流信号的输出端所述的第一节点和第二节点分别连接电压比较器，所述的电压比较器的输出端接逻辑控制电路，所述的交流信号输入端或交流信号输出端接逻辑控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于电桥的片上电容校正电路，包括交流电桥和逻辑控制电路，交流电桥包括阻抗Z1、阻抗Z2、电容C1和开关电容阵列其特征在于：所述的阻抗Z1等于阻抗Z2，所述的阻抗Z1通过第一节点连接电容C1，所述的阻抗Z2通过第二节点连接开关电容阵列，所述的阻抗Z1和阻抗Z2接交流信号输入端，所述的电容C1和开关电容阵列接交流信号的输出端所述的第一节点和第二节点分别连接电压比较器，所述的电压比较器的输出端接逻辑控制电路，所述的交流信号输入端或交流信号输出端接逻辑控制电路。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓锐，章国豪，林俊明，余凯，李思臻，
申请(专利权)人：佛山臻智微芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44