【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移相器电路或者移相器,以及涉及用于提供九十度(π/2)相位移动的相对应的方法。
技术介绍
有多种应用要求在期望的频率值处的输入信号的九十度相位移动。例如,已知的是在MEMS(微机电系统)陀螺仪中,需要九十度相位移动来执行所谓的剩余正交误差的开环取消。在这种情况下,从在陀螺仪内生成的在给定输入频率fz处的正弦输入信号(所谓的“驱动器信号”)开始,将获得具有相对于输入信号的90°相位移动的输出信号。在已知的方法中,正交信号与微机械感测结构的驱动移动成比例,这与角速度感测信号不同,角速度感测信号代之以与感测移动成比例(为科里奥利力的函数)。正交信号可以具有显著大于感测信号的幅值,并且因此将被去除。在感测信号和正交信号之间的相位移动为90°(考虑两个移动为相互垂直)。结果是,正交信号可以利用相敏取消有效地去除。由于在取消正交信号中甚至小的相位误差可能产生显著的误差,需要获得高精度的九十度相位移动。对于进一步的细节,可以例如参照论文:“OpenloopcompensationofthequadratureerrorinMEMSvibratinggyroscopes”,R.Antonello,R.Oboe,L.Prandi,C.Caminada,和F.Biganzoli,IECON'09,35thAnnualConferenceofIndustrialElectronics,2009。此外还可能在输入频率fz的值例如由于环境条件的改变(关于温度、压力、机械应力或其他因素)和/或由于制造工艺中的变化而与设计值不同的情况下要求保持九十度相位移动。再次,这个 ...
【技术保护点】
一种移相器电路(10),被设计为提供在输入频率(fz)处的具有所述输入频率(fz)的正弦输入信号(Vip,Vin)的九十度相位移动,其特征在于包括:连续时间全通滤波器级(12),被配置为接收所述正弦输入信号并且生成输出信号(Vop;Von),所述输出信号在作为所述全通滤波器级(12)的RC时间常数的函数的相移频率(f90)处相位移动了90°;以及校准级(16),其耦合到所述全通滤波器级(12)并且被配置为生成用于所述全通滤波器级(12)的校准信号(Sc),使得所述相移频率(f90)等于所述正弦输入信号的所述输入频率(fz),而不管所述输入频率(fz)和/或所述RC时间常数的值相对于标称值的变化。
【技术特征摘要】
2015.07.15 IT 1020150000346331.一种移相器电路(10),被设计为提供在输入频率(fz)处的具有所述输入频率(fz)的正弦输入信号(Vip,Vin)的九十度相位移动,其特征在于包括:连续时间全通滤波器级(12),被配置为接收所述正弦输入信号并且生成输出信号(Vop;Von),所述输出信号在作为所述全通滤波器级(12)的RC时间常数的函数的相移频率(f90)处相位移动了90°;以及校准级(16),其耦合到所述全通滤波器级(12)并且被配置为生成用于所述全通滤波器级(12)的校准信号(Sc),使得所述相移频率(f90)等于所述正弦输入信号的所述输入频率(fz),而不管所述输入频率(fz)和/或所述RC时间常数的值相对于标称值的变化。2.根据权利要求1所述的电路,其中所述全通滤波器级(12)包括确定所述RC时间常数的至少一个可变电容元件(25,27);其中所述校准信号(Sc)被设计为改变所述可变电容元件的电容(C)的值。3.根据权利要求1或2所述的电路,其中所述全通滤波器级(12)包括完全差分运算放大器(20),所述完全差分运算放大器(20)具有第一差分输入端子(20a)和第二差分输入端子(20b)、以及第一差分输出端子(20c)和第二差分输出端子(20d);所述第一差分输入端子(20a)经由第一增益电阻器(22)连接到所述移相器电路(10)的第一输入(10a),所述第一输入(10a)接收正弦输入信号(Vip),并且所述第一差分输入端子(20a)经由第一可变电容器(25)和第一电阻器(24)的串联连接而连接到所述移相器电路(10)的第二输入(10b),所述第二输入(10b)接收负的正弦输入信号(Vin);并且所述第二差分输入端子(20b)经由第二增益电阻器(23)连接到所述移相器电路(10)的所述第二输入(10b),并且经由第二可变电容器(27)和第二电阻器(26)的串联连接而连接到所述移相器电路(10)的所述第一输入(10a);所述第一差分输入端子(20a)此外经由第三增益电阻器(28)连接到所述第一差分输出端子(20c),并且所述第二差分输入端子(20b)此外经由第四增益电阻器(28)连接到所述第二差分输出端子(20d);其中所述第一可变电容器(25)和所述第二可变电容器(27)具有相同的可变电容(C)的值,并且所述第一电阻器(24)和所述第二电阻器(26)具有相同的电阻(R)的值,所述可变电容(C)的值和所述电阻(R)的值确定所述RC时间常数;并且其中所述第一增益电阻器(22)和所述第二增益电阻器(23)具有相同的电阻(2R)的值,其等于所述第一电阻器(24)和所述第二电阻器(26)的电阻(R)的值的两倍。4.根据前述任一项权利要求所述的电路,进一步包括比较器级(14),其被设计为接收所述正弦输入信号(Vip,Vin)并且生成具有所述输入频率(fz)的方波定时信号(St);其中所述校准级(16)被配置为接收所述定时信号(St)并且基于所述定时信号(St)生成所述校准信号(Sc)。5.根据权利要求4所述的电路,其中所述校准级(16)包括由具有可变电容(C)的电容器(30)和具有自有电阻(R)的电阻器(33)所形成的RC群组,所述电容器(30)和所述电阻器(33)限定了具有对应于所述RC时间常数的值的相应时间常数;其中所述校准信号(Sc)被配置为改变所述RC群组的电容器(30)的可变电容(C)的值,使得所述相应时间常数具有与所述定时信号(St)的周期(Tz)的期望的对应关系。6.根据权利要求5所述的电路,其中所述校准级(16)包括:开关元件(35),能够操作为确定在所述定时信号(St)的第一边沿处所述RC电路的所述电容器(30)的脉冲放电;比较器(39),被配置为将在接下来的以所述时间常数将所述电容器(30)充电到参考电压(VREF)期间的所述电容器(30)的充电电压(VN)与比较电压(Vp)进行比较,在不存在所述输入频率(fz)和/或所述RC时间常数的变化的标称...
【专利技术属性】
技术研发人员:G·尼科利尼,R·莫达法里,M·加巴里诺,F·古安兹罗里,
申请(专利权)人:意法半导体股份有限公司,
类型:发明
国别省市:意大利;IT
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