具有适应机制的信号增益调整电路及方法技术

本发明专利技术提供一种具有适应机制的信号增益调整电路。放大器接收模拟信号后产生调整模拟信号至模数转换电路进而产生输出数字信号。增益控制电容阵列与放大器共同决定调整模拟信号相对于模拟信号的增益。控制电路在运作模式下，接收输出数字信号的实际电平，以判断与预估电平的偏移量并据此产生调整控制信号。粗调电容阵列的各粗调电容相对于增益的增益最大值具有第一调整量。微调电容阵列的各微调电容相对于增益的增益最大值具有小于第一调整量的第二调整量。粗调及微调电容阵列根据调整控制信号决定调整电容致能组合，从而对增益进行调整以降低偏移量。调整以降低偏移量。调整以降低偏移量。

【技术实现步骤摘要】
具有适应机制的信号增益调整电路及方法


[0001]本专利技术涉及信号增益调整技术，尤其涉及一种具有适应机制的信号增益调整电路及方法。

技术介绍

[0002]模数转换电路是将信号从模拟形式转换为数字形式的重要元件。在一定的信号范围内，模数转换电路可对连续的信号进行采样，并产生数字码。
[0003]然而，当环境温度产生改变，或噪声产生时，将造成输入的模拟信号电平发生改变。以环境温度为例，当温度上升时，模拟信号的输入走线将等效变长而使信号衰减。相反的，当温度下降时，模拟信号的输入走线将等效变短而使信号放大。如果没有相应的补偿技术，可能会造成信号超过模数转换电路可以接收的范围，导致系统效能下降。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的问题，本专利技术的一个目的在于提供一种具有适应机制的信号增益调整电路及方法，以改善现有技术。
[0005]本专利技术包括一种具有适应机制的信号增益调整电路，包括：放大器、增益控制电容阵列、控制电路、粗调电容阵列以及微调电容阵列。放大器包括输入界面以及输出界面，以根据输入界面接收的模拟信号于输出界面产生调整模拟信号至模数转换电路。增益控制电容阵列电性耦接于输入界面以及输出界面之间，配置以与放大器共同决定调整模拟信号相对于模拟信号的增益。控制电路配置以在运作模式下，接收模数转换电路的输出数字信号的实际电平，以判断实际电平与预估电平的偏移量，进而根据偏移量产生调整控制信号。粗调电容阵列包括与增益控制电容阵列并联的多个粗调电容，并相对于增益的增益最大值具有彼此相同的第一调整量。微调电容阵列包括与增益控制电容阵列并联的多个微调电容，并相对于增益的增益最大值具有彼此相同且小于第一调整量的第二调整量。其中粗调电容阵列以及微调电容阵列根据调整控制信号决定调整电容致能组合，进而对增益进行调整以降低偏移量。
[0006]本专利技术还包括一种具有适应机制的信号增益调整方法，应用于信号增益调整电路中，包括：使放大器根据输入界面接收的模拟信号于输出界面产生调整模拟信号至模数转换电路；使电性耦接于输入界面以及输出界面间的增益控制电容阵列与放大器共同决定调整模拟信号相对于模拟信号的增益；使控制电路在运作模式下，接收模数转换电路的输出数字信号的实际电平，以判断实际电平与预估电平的偏移量，进而根据偏移量产生调整控制信号；使粗调电容阵列以及微调电容阵列根据调整控制信号决定调整电容致能组合，进而对增益进行调整以降低偏移量，其中粗调电容阵列包括与增益控制电容阵列并联的多个粗调电容并相对于增益的增益最大值具有彼此相同的第一调整量，微调电容阵列包括与增益控制电容阵列并联的多个微调电容，并相对于增益的增益最大值具有彼此相同且小于第一调整量的第二调整量。
[0007]有关本专利技术的特征、实施与功效，现结合附图对优选实施例详细说明如下。
附图说明
[0008]图1为根据本专利技术一实施例示出的一种具有适应机制的信号增益调整电路的模块图；
[0009]图2为根据本专利技术一实施例示出的增益控制电容阵列更详细的电路图；
[0010]图3为根据本专利技术一实施例示出的增益控制电容在运作控制信号的控制下产生不同增益的调整量，进而使模数转换电路产生不同电平的输出数字信号的示意图；
[0011]图4为根据本专利技术一实施例示出的调整粗调电容阵列以及微调电容阵列更详细的电路图；以及
[0012]图5为根据本专利技术一实施例示出的一种具有适应机制的信号增益调整方法的流程图。
具体实施方式
[0013]本专利技术的一个目的在于提供一种具有适应机制的信号增益调整电路及方法，以通过粗调电容阵列以及微调电容阵列的设置，在对模拟信号进行增益调整时，补偿例如温度或是噪声所造成的偏移量，避免模数转换电路产生错误的转换结果。
[0014]请参照图1。图1为根据本专利技术一实施例示出的一种具有适应机制的信号增益调整电路100以及模数转换电路110的模块图。
[0015]信号增益调整电路100配置以接收模拟信号AN，以对模拟信号AN进行增益调整后产生调整模拟信号ANA至模数转换电路110。模数转换电路110进一步对调整模拟信号ANA进行模数转换，以产生输出数字信号DO。
[0016]在本实施例中，信号增益调整电路100具有适应机制，以接收模数转换电路110反馈的输出数字信号DO并在输出数字信号DO的实际电平由于温度、噪声或是其他因素，而相对于预估电平产生偏移时进行调整，使模数转换电路110可以接收到在正常电平范围的调整模拟信号ANA，而不会因为偏移而产生错误的输出数字信号DO。
[0017]信号增益调整电路100包括：放大器120、增益控制电容阵列130、控制电路140、粗调电容阵列150以及微调电容阵列160。
[0018]放大器120包括输入界面以及输出界面，以根据输入界面接收的模拟信号AN于输出界面产生调整模拟信号ANA。
[0019]在本实施例中，放大器120为运算放大器，其输入界面包括非反相输入端(在图中以“+”记号标示)以及反相输入端(在图中以
“‑”
记号标示)，且其输出界面包括输出端(在图中以“o”记号标示)。在一实施例中，放大器120通过非反相输入端接收模拟信号AN，并于输出端产生调整模拟信号ANA。
[0020]增益控制电容阵列130电性耦接于输入界面以及输出界面之间，配置以与放大器120共同决定调整模拟信号ANA相对于模拟信号AN的增益。在本实施例中，增益控制电容阵列130电性耦接于反相输入端以及输出端之间。然而，本专利技术并不以此为限。
[0021]请参照图2。图2为根据本专利技术一实施例示出的增益控制电容阵列130更详细的电路图。
[0022]在一实施例中，增益控制电容阵列130包括相并联的基本增益电容Cg0以及多个增益控制电容Cg1～Cg4。其中，基本增益电容Cg0持续致能，而增益控制电容Cg2～Cg42则通过例如、但不限于切换电路200而致能或抑能。
[0023]增益控制电容Cg1～Cg4的电容值可配置以相对于增益的增益最大值具有多个加权二进制调整量。更详细地说，增益控制电容Cg2～Cg4相对于增益最大值的调整量，分别为增益控制电容Cg1相对于增益最大值的调整量的2倍、4倍及8倍。
[0024]在一实施例中，如果以100％表示增益控制电容阵列130所能达到的增益最大值，则基本增益电容Cg0相对增益最大值的调整量可被配置为25％，增益控制电容Cg1～Cg4相对增益最大值的调整量可被配置为5％、10％、20％及40％。
[0025]控制电路140配置以产生运作控制信号OC，以使增益控制电容阵列130根据运作控制信号OC决定增益电容致能组合。
[0026]请参照图3。图3为根据本专利技术一实施例示出的增益控制电容Cg1～Cg4在运作控制信号OC的控制下产生不同增益的调整量，进而使模数转换电路110产生不同电平的输出数字信号DO的示意图。
[0027]由于增益控制电容Cg1～Cg4的数目为4，因此运作控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有适应机制的信号增益调整电路，包括：一放大器，包括一输入界面以及一输出界面，以根据所述输入界面接收的一模拟信号于所述输出界面产生一调整模拟信号至一模数转换电路；一增益控制电容阵列，电性耦接于所述输入界面以及所述输出界面间，配置以与所述放大器共同决定所述调整模拟信号相对于所述模拟信号的一增益；一控制电路，配置以在一运作模式下，接收所述模数转换电路的一输出数字信号的一实际电平，以判断所述实际电平与一预估电平的一偏移量，进而根据所述偏移量产生一调整控制信号；一粗调电容阵列，包括与所述增益控制电容阵列并联的多个粗调电容，并相对于所述增益的一增益最大值具有彼此相同的一第一调整量；一微调电容阵列，包括与所述增益控制电容阵列并联的多个微调电容，并相对于所述增益最大值具有彼此相同且小于所述第一调整量的一第二调整量；其中所述粗调电容阵列以及所述微调电容阵列根据所述调整控制信号决定一调整电容致能组合，进而对所述增益进行调整以降低所述偏移量。2.根据权利要求1所述的信号增益调整电路，其特征在于，所述控制电路还配置以在一校正模式下，判断所述多个粗调电容以及所述多个微调电容对应于一预设调整范围内的多个调整量的多个致能组合，从而进一步在所述运作模式下依据所述偏移量选择所述多个致能组合中的一个并据此产生所述控制信号。3.根据权利要求1所述的信号增益调整电路，其特征在于，所述增益控制电容阵列包括相并联且相对于所述增益最大值具有多个加权二进制调整量的多个增益控制电容；所述控制电路还配置以在一系统初始模式下，依据所述信号增益调整电路与所述模数转换电路间的一传输线长产生一运作控制信号，以使所述增益控制电容阵列根据所述运作控制信号决定一增益电容致能组合，并在所述运作模式下根据所述增益电容致能组合运作。4.根据权利要求1所述的信号增益调整电路，其特征在于，所述偏移量由所述实际电平与所述预估电平间的一最大值差异或一平均功率差异决定。5.根据权利要求1所述的信号增益调整电路，其特征在于，所述多个粗调电容还包括：多个第一粗调电容，配置以在一系统初始模式中致能，以在所述运作模式中依据所述调整电容致能组合抑能时，调降所述增益；以及多个第二粗调电容，配置以在所述系统初始模式中预设为抑能，以在所述运作模式中依据所述调整电容致能组合致能时，调升所述增益。6.根据权利要求1所述的信号增益调整电路，其特征在于，所述多个微调电容还包括：多个第一微调...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昀泽，何轩廷，黄亮维，蔡宗桦，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：