本申请提供放大器的失调校准装置及其校准方法。所述校准装置包括校准模块和控制模块，所述校准模块用于输出补偿电流到放大器，以抵消放大器的失调电压引起的电流偏差，消除放大器的失调电压；校准模块包括电压产生单元和电流校准单元，电压产生单元用于通过可调电阻进行电压调节，产生参考电压和调整电压；电流校准单元用于接收参考电压和调整电压，产生第一补偿电流和第二补偿电流，输出第一补偿电流和第二补偿电流到放大器，以抵消放大器的失调电压引起的电流偏差，消除放大器的失调电压；控制模块用于配置放大器进入校准模式，控制校准模块对所述放大器进行校准，并实时检测放大器的输出电压，以判断是否完成校准。以判断是否完成校准。以判断是否完成校准。
【技术实现步骤摘要】
放大器的失调校准装置及其校准方法
[0001]本申请涉及放大器领域，具体涉及放大器的失调校准装置及其校准方法。
技术介绍
[0002]放大器是模拟电路中非常重要的模块，放大器的性能指标会影响模拟模块的核心性能。其中限制放大器的指标，有一项是失调电压，这个通常是由于工艺加工偏差引起。为提升模拟电路的精度指标，对于放大器的失调电压需要作校准。
[0003]目前常用的放大器的失调电压优化方法有以下几种。
[0004]第一类是开关斩波调制放大器，通过斩波技术将低频噪声和失调电压调制到高频处，再经滤波处理来消除其影响。原理如图1所示，图中的Vin是输入信号，Vout是输出信号，A(f)是线性放大器的增益，M1(t)和M2(t)是对信号进行调制和解调的方波信号，Vos和VN代表已确定的失调电压和噪声。其工作原理是先用一个方波信号M1(t)把输入信号Vin调制到高频。为了不出现信号混叠现象，方波信号的频率应为输入信号截止频率ft的两倍以上，方波信号占空比为50％。这种方案的优点是失调消除效果好，缺点是时序控制复杂，不能处理连续信号，还需要较大的滤波电路。
[0005]第二类是加大放大器的关键放大管得尺寸。这种方案的优点是可以减小失调，缺点是需要更大的面积消耗。
技术实现思路
[0006]基于此，本申请实施例提供一种放大器的失调校准装置，包括校准模块和控制模块，所述校准模块用于输出补偿电流到放大器，以抵消所述放大器的失调电压引起的电流偏差，消除所述放大器的失调电压；所述校准模块包括电压产生单元和电流校准单元，所述电压产生单元用于通过可调电阻进行电压调节，产生参考电压和调整电压；所述电流校准单元用于接收所述参考电压和所述调整电压，产生第一补偿电流和第二补偿电流，输出所述第一补偿电流和所述第二补偿电流到所述放大器，以抵消所述放大器的失调电压引起的电流偏差，消除所述放大器的失调电压；所述控制模块用于配置所述放大器进入校准模式，控制所述校准模块对所述放大器进行校准，并实时检测所述放大器的输出电压，以判断是否完成校准。
[0007]根据一些实施例，所述放大器的第一输入极和第二输入极短接，连接到所述电流校准单元接收所述参考电压的输入端。
[0008]根据一些实施例，所述电流校准单元包括辅助放大管。
[0009]根据一些实施例，所述辅助放大管与所述放大器类型相同。
[0010]根据一些实施例，所述电流校准单元还包括第一电流源，所述第一电流源的一端连接供电电源，另一端连接所述辅助放大管。
[0011]根据一些实施例，所述辅助放大管的源极连接所述第一电流源的另一端，所述辅助放大管的第一输入极输入所述参考电压且所述辅助共源放大器的第二输入极输入所述
调整电压，或者所述辅助共源放大器的第一输入极输入所述调整电压且所述辅助放大观的第二输入极输入所述参考电压，通过所述第一电流源和所述参考电压产生第一补偿电流，通过所述第一电流源和所述调整电压产生第二补偿电流。
[0012]根据一些实施例，所述电压产生单元包括第二电流源、可调电阻和电容，所述第二电流源的一端连接供电电源；所述可调电阻的一端连接所述第二电流源的另一端，所述可调电阻的另一端连接电源地，所述可调电阻的可调端的电压为所述调整电压；所述电容的一端连接所述可调电阻的固定抽头，所述电容的另一端连接所述电源地，所述电容的电压即为所述参考电压。
[0013]根据一些实施例，所述第一电流源或所述第二电流源为可调电流源。
[0014]根据一些实施例，所述可调电阻由所述控制模块来调节。
[0015]根据一些实施例，所述可调电阻的可调端包括N个可调抽头，所述N为大于1的自然数，所述可调电阻的一端与N个可调抽头通过N+1个调节开关连接所述辅助放大管的所述第一输入极或所述第二输入极。
[0016]根据一些实施例，所述辅助放大管包括第一放大管和第二放大管，所述第一放大管的栅极作为所述辅助放大管的第一输入极；所述第二放大管的栅极作为所述辅助放大管的第二输入极；所述第一放大管和所述第二放大管的源极连接所述第一电流源，所述第一放大管的漏极和所述第二放大管的漏极连接所述放大器。
[0017]根据一些实施例，所述放大器包括第三放大管和第四放大管，所述第三放大管的栅极作为所述放大器的第一输入极；所述第四放大管的栅极作为所述放大器的第二输入极；所述放大器的第一输入极连接第一开关的一端，所述放大器的第二输入极连接第二开关的一端，所述第一开关的另一端和所述第二开关的另一端短接，所述第三放大管和所述第四放大管的源极连接所述第三电流源，所述第三放大管的漏极连接所述第二放大管的漏极，所述第四放大管的漏极连接所述第一放大管的漏极。
[0018]根据一些实施例，所述控制模块包括开关控制电路和电压检测电路，所述开关控制电路控制所述放大器的第一输入极和第二输入极短接，依次控制N+1个所述调节开关的断开和闭合以调节所述补偿电流；所述电压检测电路实时检测所述放大器的输出电压，基于所述放大器的输出电压判定是否完成校准。
[0019]本申请实施例还提供一种如上所述放大器的失调校准装置的校准方法，包括：调节所述校准模块输出到所述放大器的所述补偿电流；实时检测所述放大器的输出电压，基于所述放大器的输出电压判定是否完成校准。
[0020]根据一些实施例，所述调节所述校准模块输出到所述放大器的所述补偿电流，包括：控制短接所述放大器的第一输入极、第二输入极与所述电流校准单元接收所述参考电压的输入端；依次控制闭合N个可调开关，通过调节所述可调电阻的值调节所述调整电压，依此调节所述补偿电流，直到所述输出电压出现跳变。
[0021]本申请实施例提供的技术方案，通过附加较少的电路，实现放大器的失调校准，对于版图面积和功耗消耗较少，且校准后，放大器可以处理连续的信号，电路简单，校准方式简单，方便芯片集成。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。
[0023]图1是本申请实施例提供的一种放大器的失调校准装置的组成示意图。
[0024]图2是本申请实施例提供的一种电流校准单元的结构框图。
[0025]图3是本申请实施例提供的另一种电流校准单元的结构框图。
[0026]图4是本申请实施例提供的一种电压产生单元的结构框图。
[0027]图5是本申请实施例提供的一种控制模块的结构框图。
[0028]图6是本申请实施例提供的一种放大器的失调校准装置的校准方法流程示意图。
[0029]图7是本申请实施例提供的一种放大器的失调校准装置的时序示意图。
[0030]图8是本申请实施例提供的另一种放大器的失调校准装置的时序示意图。
具体实施方式
[0031]下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种放大器的失调校准装置，包括：校准模块，用于输出补偿电流到放大器，以抵消所述放大器的失调电压引起的电流偏差，消除所述放大器的失调电压；所述校准模块包括：电压产生单元，用于通过可调电阻进行电压调节，产生参考电压和调整电压；电流校准单元，用于接收所述参考电压和所述调整电压，产生第一补偿电流和第二补偿电流，输出所述第一补偿电流和所述第二补偿电流到所述放大器，以抵消所述放大器的失调电压引起的电流偏差，消除所述放大器的失调电压；控制模块，用于配置所述放大器进入校准模式，控制所述校准模块对所述放大器进行校准，并实时检测所述放大器的输出电压，以判断是否完成校准。2.如权利要求1所述的放大器的失调校准装置，其中，所述放大器的第一输入极和第二输入极短接，连接到所述电流校准单元接收所述参考电压的输入端。3.如权利要求1所述的放大器的失调校准装置，其中，所述电流校准单元包括辅助放大管。4.如权利要求3所述的放大器的失调校准装置，其中，所述辅助放大管与所述放大器类型相同。5.如权利要求3或4所述的放大器的失调校准装置，其中，所述电流校准单元还包括：第一电流源，一端连接供电电源，另一端连接所述辅助放大管。6.如权利要求5所述的放大器的失调校准装置，其中，所述辅助放大管的源极连接所述第一电流源的另一端，所述辅助放大管的第一输入极输入所述参考电压且所述辅助共源放大器的第二输入极输入所述调整电压，或者所述辅助共源放大器的第一输入极输入所述调整电压且所述辅助放大观的第二输入极输入所述参考电压，通过所述第一电流源和所述参考电压产生第一补偿电流，通过所述第一电流源和所述调整电压产生第二补偿电流。7.如权利要求1所述的放大器的失调校准装置，其中，所述电压产生单元包括：第二电流源，一端连接供电电源；可调电阻，所述可调电阻的一端连接所述第二电流源的另一端，所述可调电阻的另一端连接电源地，所述可调电阻的可调端的电压为所述调整电压；电容，一端连接所述可调电阻的固定抽头，另一端连接所述电源地，所述电容的电压即为所述参考电压。8.如权利要求5或7所述的放大器的失调校准装置，其中，所述第一电流源或所述第二电流源为可调电流源。9....
【专利技术属性】
技术研发人员：石道林，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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