【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于模拟信号校准，具体涉及一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路及方法。
技术介绍
1、模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号；由于晶圆加工工艺的差异性，使得芯片内的模拟信号，例如芯片的电压、时钟等，很难做到完全一致。需要一种校准方法，对每个芯片的模拟信号进行测量，并对偏离基准的部分补偿，使得大批量生产的芯片保持模拟信号的一致性。
2、即使芯片模拟值的输出符合预期，在实际工作中，随着温度的变化，模拟信号仍然会发生漂移，特别是在高温或者低温环境下，模拟信号的漂移可能会超出芯片的设计规格，导致芯片性能的恶化。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路及方法，具有可以使芯片大规模制造时保持一致性，在高低温环境下仍然保持模拟信号的稳定性的特点。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，所述芯片模拟信号校准和补偿实施电路包括：
3、芯片内模拟信号的补偿电路；
4、存放模拟信号补偿值的数字逻辑；
5、控制补偿值正确实施的数字逻辑有限状态机；
6、芯片内存储补偿晶圆制造工艺差异或温度漂移的模拟补偿值的非易失存储区间。
7、在本专利技术中进一步的；所述芯片的模拟信号需要实现一
8、在本专利技术中进一步的；所述模拟信号的补偿电路通过一个补偿值对模拟信号的输出进行补偿，该补偿值在晶圆生产完成后的测试阶段通过测试获得，该补偿值可以只包含芯片在常温下测试出的补偿量，也可以包含芯片在各个温度范围内需要对模拟信号施加的补偿量。
9、在本专利技术中进一步的；所述各个模拟信号的补偿量和各个温度范围的补偿量，在相应的温度范围内，在测试阶段通过调整补偿量，观测输出是否符合预期来测试获得。
10、在本专利技术中进一步的；所述芯片在上电初始化时，由逻辑电路将常温下的补偿量，从非易失存储器中读出，配置到作用于相应补偿电路对应的逻辑电路里，补偿芯片制造带来的差异。
11、在本专利技术中进一步的；所述温度范围补偿电路中，芯片内包含模拟数字转换器(adc)，由逻辑电路有限状态机定时触发adc采集芯片温度，在芯片温度处于某个需要补偿的范围时，从非易失的存储器中读取该范围的补偿值，配置到对应的逻辑电路里，改变相应补偿电路的补偿值。
12、一种为补偿晶圆加工工艺导致的芯片差异对芯片模拟信号校准和补偿实施的电路操作方法，包括芯片校准的电路操作方法和芯片补偿的电路操作方法，其中，芯片校准的电路操作方法包括：
13、在步骤100处，设置如图1中的存放逻辑信号补偿值的数字逻辑，即设置模拟信号对应的补偿值；
14、在步骤101处，观测所对应的模拟信号输出；
15、在步骤102处，判断所对应模拟信号输出是否在预期范围内，即符合设计的规格，如果是，则跳转到步骤103，即记录下所测模拟信号的补偿值，如果否，则跳转到步骤100，调整所测模拟信号的补偿值，重复执行步骤100、步骤101和步骤102，直到所测模拟信号输出符合预期；
16、芯片补偿的电路操作方法包括：
17、在步骤200处，芯片上电完成，数字逻辑根据模拟信号补偿值所分配的非易失存储地址，从非易失存储器中读出补偿值；
18、在步骤201处，将步骤200读出的补偿值写入到补偿值对应的数字寄存器处，通过补偿值对应的数字寄存器将补偿值施加到模拟补偿电路中，然后跳转到步骤202处；
19、在步骤202处，判断是否所有模拟补偿值都已加载完成，如果是，跳转到步骤3，否则，循环执行步骤200和步骤201，继续读取剩余的补偿值，并加载都对应的补偿电路中，直到所有的补偿值都读取并加载完成；
20、在步骤203处，意味着模拟信号补偿加载工作已经完成，开始系统的其它初始化工作。
21、一种为补偿温度导致的模拟信号漂移对芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，包括：
22、芯片内的非易失存储单元；
23、存储补偿温度漂移的模拟补偿值而开辟的存储区间，存储补偿值的空间需要根据要补偿的模拟信号数目和需要补偿的温度区间共同决定；
24、芯片内的数字逻辑有限状态机；
25、模拟信号的补偿电路；
26、存放逻辑信号补偿值的数字逻辑；
27、芯片内的温度检测电路；
28、芯片的模拟数字转换器；
29、adc前检测通道切换的开关；
30、fsm配置adc检测通道开关和触发adc采样的信号；
31、adc采样完成后，fsm读取adc采样结果的信号；
32、基于上述电路结构提出一种为补偿温度导致的模拟信号漂移对芯片模拟信号校准和补偿实施的电路操作方法，包括芯片校准的电路操作方法和芯片补偿的电路操作方法，其中，芯片校准的电路操作方法包括：
33、在步骤300处，选择一个温度区间进行校准；
34、在步骤301处，配置模拟信号的补偿值；
35、在步骤302处，观测模拟信号输出；
36、在步骤303处，判断模拟信号输出是否符合预期，判断如果是，跳转到304处，如果否，跳转回步骤301处，调整补偿值，然后观测模拟信号输出是否符合预期；
37、在步骤304处，判断是否所有的温度区间都已补偿完，如果是，执行步骤305，如果否，跳转回步骤300，切换温度区间，然后配置补偿值，观测输出是否符合预期；
38、在步骤305处，将模拟信号在各个温度区间的补偿值记录下来；
39、在步骤306处，将各个模拟信号在各个温度区间的补偿值按分配的地址依次写入非易失存储器中；
40、芯片补偿的电路操作方法包括：
41、在步骤400处，图4中的数字逻辑有限状态机定时切换通道开关，启动模拟数字转换器采样芯片的温度检测电路信息；
42、在步骤401处，在温度到达需要切换补偿的温度区间时，进入步骤402，否则，跳转回步骤400，定时采样温度；
43、在步骤402处，根据温度区间，到非易失存储器的对应地址，读取在该温度区间对应的补偿值；
44、在步骤403处，将该补偿值加载到对应的模拟补偿电路对应的数字寄存器中；
45、在步骤404处，将adc前检测通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述芯片模拟信号校准和补偿实施电路包括：
2.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述芯片的模拟信号需要实现一个对其输出进行补偿的电路，该补偿电路可以实现对模拟信号在基准输出基础上向上或向下补偿的功能，模拟信号经过补偿电路后，实际的输出＝补偿前输出+补偿量，补偿的目的是使得该模拟信号的输出符合设计预期，保持一致性；补偿电路的补偿范围应该覆盖晶圆加工差异导致该模拟信号的偏差范围，以及芯片使用时最高温和最低温所导致该模拟信号发生的漂移量。
3.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述模拟信号的补偿电路通过一个补偿值对模拟信号的输出进行补偿，该补偿值在晶圆生产完成后的测试阶段通过测试获得，该补偿值可以只包含芯片在常温下测试出的补偿量，也可以包含芯片在各个温度范围内需要对模拟信号施加的补偿量。
4.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述各个模拟信号的补偿量和各个温度范围的补偿量，在相应的温度范围内
5.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述芯片在上电初始化时，由逻辑电路将常温下的补偿量，从非易失存储器中读出，配置到作用于相应补偿电路对应的逻辑电路里，补偿芯片制造带来的差异。
6.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述温度范围补偿电路中，芯片内包含模拟数字转换器，由逻辑电路有限状态机定时触发ADC采集芯片温度，在芯片温度处于某个需要补偿的范围时，从非易失的存储器中读取该范围的补偿值，配置到对应的逻辑电路里，改变相应补偿电路的补偿值，且芯片模拟参数需要保持在全温度范围内不发生温度漂移的应用中，所述芯片属于数模混合芯片，本身芯片内存在ADC。
7.一种为补偿晶圆加工工艺导致的芯片差异对芯片模拟信号校准和补偿实施的电路操作方法，其特征在于：包括芯片模拟信号校准的电路操作方法和芯片补偿的电路操作方法，其中，芯片校准的电路操作方法包括：
8.一种为补偿温度变化导致的模拟信号漂移对芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于，其特征在于：包括：
...【技术特征摘要】
1.一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述芯片模拟信号校准和补偿实施电路包括：
2.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述芯片的模拟信号需要实现一个对其输出进行补偿的电路，该补偿电路可以实现对模拟信号在基准输出基础上向上或向下补偿的功能，模拟信号经过补偿电路后，实际的输出＝补偿前输出+补偿量，补偿的目的是使得该模拟信号的输出符合设计预期，保持一致性；补偿电路的补偿范围应该覆盖晶圆加工差异导致该模拟信号的偏差范围，以及芯片使用时最高温和最低温所导致该模拟信号发生的漂移量。
3.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述模拟信号的补偿电路通过一个补偿值对模拟信号的输出进行补偿，该补偿值在晶圆生产完成后的测试阶段通过测试获得，该补偿值可以只包含芯片在常温下测试出的补偿量，也可以包含芯片在各个温度范围内需要对模拟信号施加的补偿量。
4.根据权利要求1所述的一种芯片模拟信号校准和补偿实施的电路，其特征在于：所述各个模拟信号的补偿量和各个温度范围的补偿量，在相应的温度范围内，在测试阶段通过调...
【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，余佳，
申请(专利权)人：深圳晟华电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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