用于减少放大器偏移的自动校准系统和方法技术方案

系统和方法减小由放大器电路中的失配造成的不想要的影响，这些放大器电路具有可在生产期间以及生产后微调以最小化DC偏移的部件。本发明专利技术的各种实施例通过为放大器电路的两个或更多个操作阶段确定微调代码来去除放大器失配并且使用这些微调代码来确定供在常规操作中使用的最终微调代码。作中使用的最终微调代码。作中使用的最终微调代码。

【技术实现步骤摘要】
用于减少放大器偏移的自动校准系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求以下文献的优先权权益：于2022年5月24日提交的专利技术人为Euan Patrick Murphy、Matthew Derrell Felder和Bryan Mo且名称为“AUTO
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CALIBRATION SYSTEMS AND METHODS FOR REDUCING AMPLIFER OFFSET[用于减少放大器偏移的自动校准系统和方法]”的共同未决且共同受让的美国临时专利申请号63/345,366，以及于2023年2月10日提交的专利技术人为Euan Patrick Murphy、Matthew Derrell Felder和Bryan Mo且名称为“AUTO
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CALIBRATION SYSTEMS AND METHODS FOR REDUCING AMPLIFER OFFSET[用于减少放大器偏移的自动校准系统和方法]”的美国非临时专利申请号18/108,198。在本专利文档中提及的每个参考文献通过援引以其全文并入本文。
[0003]专利技术背景
[0004]A.

[0005]本披露内容总体上涉及用于电路的系统和方法。更具体地，本披露内容涉及用于改善D类放大器和其他电路的性能的系统和方法。
[0006]B.
技术介绍

[0007]耦合至D类放大器的输入的内部或外部部件的值失配会给放大器的输出信号增加非零的恒定DC误差电压，这使得放大器的输出处的电压偏离零伏的理想值。放大器输出偏移会导致比如音频应用中的爆音/嘀哒声等不期望的影响。一些现有的方法尝试以增加部件面积为代价来减少偏移；然而，这些方法增加了总裸片面积，并且因此增加了硅成本。其他方法涉及例如通过斩波反馈电阻器进行频率调制，容易产生不想要的混合产物并且往往需要相对较大的高压开关。注入一个或多个校正信号以抵消偏移的可能设计将是增益相关的，并且具有随输出电压而变化的不期望的副作用。
[0008]因此，所需的是用于在无需过量的裸片面积和斩波开关的情况下减少高压系统中的输出偏移的方法，这些方法在理想情况下允许在片上自动校准失配的促成因素以减少生产中的测试时间。
附图说明
[0009]将参考本专利技术的实施例，附图中可以展示这些实施例的示例。这些附图旨在为说明性的，并非限制性的。尽管总体上在这些实施例的背景下描述了本专利技术，但是应当理解的是，其不旨在将本专利技术的范围限制于这些特定实施例。附图中的项并非按比例绘制。
[0010]图1描绘了根据本披露内容的各种实施例的用于D类放大器的简化控制电路。
[0011]图2展示了根据本披露内容的各种实施例的使用电流导引式DAC来减少放大器对偏移的贡献。
[0012]图3描绘了根据本披露内容的各种实施例的在电阻器微调过程的第二阶段使用“理想的”放大器。
[0013]图4是根据本披露内容的各种实施例的校准电路的示例性差分放大器拓扑。
[0014]图5展示了图4中的校准电路的更详细版本。
[0015]图6是根据本披露内容的各种实施例的说明性校准过程的流程图。
[0016]图7是根据本披露内容的各种实施例的说明性微调过程的流程图。
[0017]图8是展示了根据本披露内容的各种实施例的实施校准过程的效果的示例性时序图。
具体实施方式
[0018]在以下描述中，出于解释的目的，阐述了具体细节以便提供对本专利技术的理解。然而将明显的是，本领域技术人员可以在不具有这些细节的情况下实践本专利技术。此外，本领域技术人员将认识到，以下所描述的本专利技术的实施例可以在有形计算机可读介质上以比如过程、装置、系统、设备、或方法等各种方式实施。
[0019]在图中示出的部件或模块展示了本专利技术的示例性实施例并且意在避免模糊本专利技术。还应理解，贯穿本讨论，部件可以被描述为可以包括子单元的单独功能单元，但是本领域技术人员将认识到，各种部件或其部分可以被划分成单独的部件或者可以被集成在一起，包括集成在单个系统或部件中。应注意，本文所讨论的功能或操作可以被实施为部件。部件可以以软件、硬件或其组合来实施。
[0020]此外，附图内的部件或系统之间的连接不旨在限于直接连接。而是，这些部件之间的数据可以通过中间部件进行修改、重新格式化或以其他方式改变。而且，可以使用附加的连接或更少的连接。还应注意，术语“耦合”、“连接”或“通信地耦合”应被理解为包括直接连接、通过一个或多个中间设备的间接连接以及无线连接。
[0021]在本说明书中，对“一个实施例”、“优选实施例”、“实施例(an embodiment)”、或“实施例(embodiments)”的提及意味着结合实施例所描述的具体特征、结构、特性或功能包括在本专利技术的至少一个实施例中并且可以在多于一个实施例中。而且，在本说明书中各个地方出现的上述短语不一定都是指同一个实施例或相同实施例。
[0022]在本说明书中各个不同地方使用某些术语是用于说明的并且不应被解释为限制性的。服务、功能或资源不限于单个服务、功能或资源；对这些术语的使用可以指相关服务、功能或资源的组，这些服务、功能或资源可以是分布式的或聚合的。
[0023]术语“包括(include)”、“包括(including)”、“包括(comprise)”和“包括(comprising)”应被理解为是开放性术语并且其后的任何列出项是示例，且不意在限于所列出的项。本文所使用的任何标题仅是用于组织目的并且不应被用于限制说明书或权利要求的范围。在本专利文档中提及的每个参考文献通过援引以其全文并入本文。
[0024]应当注意，本文所描述的实施例是在音频应用中的D类放大器的背景下给出的，但是本领域技术人员将认识到，本披露内容的传授内容不限于这些应用并且同样可以在各种各样的背景下应用。此外，应当注意，在本文档中，术语“斩波”和“动态元件匹配”可以互换使用。类似地，术语“交换”、“动态交换”和“切换”可以互换使用。
[0025]图1描绘了根据本披露内容的各种实施例的用于D类放大器的简化控制电路。为了简单起见，控制电路100示出为单端拓扑。在一个或多个实施例中，电路100包括耦合至相应节点120、122和124的输入信号102、输出信号104和反馈信号106，该反馈信号用作到放大器118的输入。在反馈配置中，放大器118耦合至反馈电阻器114。如所描绘的，节点124也耦合至输入电阻器110和共模电阻器112，并且放大器118的第二输入经由放大器偏移130耦合至
共模电压108。图1中的控制电路100可以被配置为积分器，其输入电阻器110(在图1中表示为Ri)耦合至放大器118，以用作D类调制器来驱动功率级。反馈电阻器114(表示为Rf)被用作来自D类功率级的反馈以用于闭环控制。Rf值与Ri值的比率决定调制器的DC增益。
[0026]在操作中，部件值Ri与Rf的失配可能导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在放大器电路中进行自微调失配的方法，该方法包括：为包括放大器的放大器电路的两个或更多个操作阶段确定多个微调代码；以及使用该多个微调代码来确定最终微调代码。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在常规操作中使用该最终微调代码。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括执行包括以下各项的步骤：将该放大器的第一输入连接到包括第一输入无源电路部件和第一反馈无源电路部件的第一分压器电路；将该放大器的第二输入连接到包括第二输入无源电路部件和第二反馈无源电路部件的第二分压器电路；以及在第一校准阶段中，响应于感测到该第一输入与该第二输入之间的差分电压，调整该第一反馈无源电路部件或该第二反馈无源电路部件中的至少一个的值以更新该差分电压，从而获得第一微调代码；交换该第一输入无源电路部件和该第二输入无源电路部件的连接；以及在第二校准阶段中，响应于感测到该差分电压，调整这些值以更新该差分电压，从而获得第二微调代码。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，使用电流导引式DAC来减少该放大器对偏移的贡献。5.一种放大器电路，包括：放大器，该放大器接收第一输入和第二输入处的差分电压；第一反馈无源电路和第二反馈无源电路；第一输入无源电路部件，该第一输入无源电路部件耦合至该第一输入并且与第一反馈无源电路一起形成第一分压器电路；以及第二输入无源电路部件，该第二输...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：