本发明专利技术公开了一种利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准电路，包括延时单元和数字部分，其中延时单元中的电容阵列完全复制有源RC滤波器电路中的电容阵列，且两者具有相同的控制字信号；数字部分生成的分频信号，经过所述延时单元的延时作用，得到延时信号，反馈到数字部分，计数器在此延时时间内进行计数，并将所得计数量与期望的参考计数量窗口进行比较，相应地调整电容阵列的控制字信号，通过调整后的电容阵列的控制字信号对有源RC滤波器频率响应进行自动校准。其优点在于：克服了有源RC滤波器电路由于工艺、电源电压和温度等的影响而造成的频率响应的变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有源RC滤波器的频率校准电路，特别涉及一种利用电容延时特性实现有源RC滤波器的频率校准电路。
技术介绍
现有的有源RC滤波器中，由于片上电阻阻值和电容容值会随着工艺、温度等的变化而变化，从而导致有源RC滤波器的截止频率的漂移，因此有必要对有源RC滤波器的截止频率进行校准，以得到所需要的截止频率。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现一种能够利用电容延时特性实现有源RC滤波器的频率校准电路。为了实现本专利技术的专利技术目的，通过采用如下技术方案来实现 一种利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准电路，包括延时单元和数字部分，其中延时单元中的电容阵列完全复制有源RC滤波器电路中的电容阵列，且两者具有相同的控制字信号；数字部分生成的分频信号，经过所述延时单元的延时作用，得到延时信号，反馈到数字部分，计数器在此延时时间内进行计数，并将所得计数量与期望的参考计数量窗口进行比较，相应地调整电容阵列的控制字信号，通过调整后的电容阵列的控制字信号对有源RC滤波器频率响应进行自动校准。特别地，所述数字部分包括S_IN生成电路、计数器和比较/补偿电路，其中S_IN生成电路的输入端连接时钟信号，以时钟信号为参考进行分频，得到分频信号，分频信号输出到所述延时单元；计数器具有三个输入端，分别连接所述S_IN生成电路的分频信号、所述延时单元的延时信号、以及时钟信号，计数器的输出端连接到所述比较/补偿电路的输入端；比较/补偿电路具有两个输入端，分别连接所述计数器的输出端、以及时钟信号，比较/补偿电路的输出端输出控制字信号，控制字信号同时送到所述延时单元的电容阵列控制字端、以及有源RC滤波器电路中电容阵列的控制字端。特别地，所述延时单元包括电容阵列、NMOS开关管、模拟比较器和充电电流源，其中电容阵列，其容值跟踪有源RC滤波器电路中电容阵列容值的变化，其负端接地，并且其容值由控制字信号进行控制；NM0S开关管的源极接地，栅极与分频信号电相连，漏极连接所述电容阵列的正端；模拟比较器具有正输入端和负输入端，所述正输入端与所述电容阵列的正端相连，所述负输入端与参考电压电相连；充电电流源其正端接供电电源，负端与电容阵列正端相连接。特别地，上述所述充电电流源包括运算放大器、电阻、PMOS晶体管和电流镜，其中运算放大器具有正输入端和负输入端，所述正输入端与带隙基准电压电相连；电阻采用与有源RC滤波器电路中相同的单元电阻，其阻值的变化反映有源RC滤波器电路中电阻值的变化情况，其负端接地；PMOS晶体管栅极与所述运算放大器的输出端相连，漏极与所述运算放大器的负输入端相连，且同时与电阻的正端连接；电流镜的IN端与所述PMOS晶体管的源极相连，以所述电阻上电流Is为基准，按M: I比例生成所述充电电流Ic，从电流镜的OUT端输出，其中M为电流镜CM的电流Is与充电电流Ic之间的比例关系。本专利技术的有益效果在于克服了有源RC滤波器电路由于工艺、电源电压和温度等的影响而造成的频率响应的变化，防止了有源RC滤波器的截止频率的漂移对电路的影响。附图说明图I是本专利技术利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准电路结构示意 图2是本专利技术中延时单元电路结构示意 图3是本专利技术中充电电流源电路结构示意 图4是本专利技术利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准时序 图5是本专利技术利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准流程图。其中，图I至图3的符号说明如下 A、本专利技术的自动频率校准电路，I、数字部分，11、S_IN生成电路，12、计数器，13、比较/补偿电路，2、延时单元，21、电容阵列，B、有源RC滤波器电路，BI、电容阵列，Ml、NMOS开关管，I、充电电流源，C0MP、模拟比较器，0PA、运算放大器，M2、PMOS晶体管，CM、电流镜，RES、电阻；CLK、时钟信号，S〈5: 0>、控制字信号，S_IN、分频信号，S_0UT、延时信号，VREF、参考电压，VBG、带隙基准电压，Tl、第一判断周期，T2、第二判断周期。具体实施例方式如图I至图3所示，分别为本专利技术利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准电路、及其中的延时单元电路、充电电流源电路结构示意图。一种利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准电路，包括延时单元2和数字部分1，其中延时单元2中的电容阵列21完全复制有源RC滤波器电路B中的电容阵列BI，且两者具有相同的控制字信号S〈5:0> ;数字部分I生成的分频信号S_IN，经过所述延时单元2的延时作用，得到延时信号S_0UT，反馈到数字部分1，计数器12在此延时时间内进行计数，并将所得计数量与期望的参考计数量窗口进行比较，相应地调整电容阵列的控制字信号S〈5:0>，通过调整后的电容阵列的控制字信号S〈5:0>对有源RC滤波器频率响应进行自动校准。所述数字部分I包括S_IN生成电路11、计数器12和比较/补偿电路13，其中S_IN生成电路11的输入端连接时钟信号CLK，以时钟信号CLK为参考进行分频，得到分频信号S_IN，分频信号S_IN输出到所述延时单元2 ;计数器12具有三个输入端，分别连接所述S_IN生成电路11的分频信号S_IN、所述延时单元2的延时信号S_0UT、以及时钟信号CLK，计数器12的输出端连接到所述比较/补偿电路13的输入端；比较/补偿电路13具有两个输入端，分别连接所述计数器12的输出端、以及时钟信号CLK，比较/补偿电路13的输出端输出控制字信号S〈5:0>，控制字信号S〈5:0>同时送到所述延时单元2的电容阵列21控制字端、以及有源RC滤波器电路B中电容阵列BI的控制字端。所述延时单元2包括电容阵列21、NMOS开关管Ml、模拟比较器COMP和充电电流源I，其中电容阵列21，其容值跟踪有源RC滤波器电路B中电容阵列BI容值的变化，其负端接地，并且其容值由控制字信号S〈5:0>进行控制；NM0S开关管Ml的源极接地，栅极与分频信号S_IN电相连，漏极连接所述电容阵列21的正端；模拟比较器COMP具有正输入端和负输入端，所述正输入端与所述电容阵列21的正端相连，所述负输入端与参考电压VREF电相连；充电电流源I其正端接供电电源，负端与电容阵列21正端相连接。所述充电电流源I包括运算放大器0PA、电阻RES、PM0S晶体管M2和电流镜CM，其中运算放大器OPA具有正输入端和负输入端，所述正输入端与带隙基准电压VBG电相连；电阻RES采用与有源RC滤波器电路B中相同的单元电阻，其阻值的变化反映有源RC滤波器电路B中电阻值的变化情况，其负端接地；PM0S晶体管M2栅极与所述运算放大器OPA的输出端相连，漏极与所述运算放大器OPA的负输入端相连，且同时与电阻RES的正端连接；电流镜CM的IN端与所述PMOS晶体管M2的源极相连，以所述电阻RES上电流Is为基准，按M: I比例生成所述充电电流I C，从电流镜CM的OUT端输出，其中M为电流镜CM的电流I s 与充电电流Ic之间的比例关系。如图4所示，是本专利技术利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准时序图，包括第一判断周期Tl和第二判断周期T2，以下以第一判断周期Tl为例进行说明。在图I中本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用电容延时特性实现有源RC滤波器的自动频率校准电路，其特征在于：包括延时单元（2）和数字部分（1），其中延时单元（2）中的电容阵列（21）完全复制有源RC滤波器电路（B）中的电容阵列（B1），且两者具有相同的控制字信号（S）；数字部分（1）生成的分频信号（S_IN），经过所述延时单元（2）的延时作用，得到延时信号（S_OUT），反馈到数字部分（1），计数器（12）在此延时时间内进行计数，并将所得计数量与期望的参考计数量窗口进行比较，相应地调整电容阵列的控制字信号（S），通过调整后的电容阵列的控制字信号（S）对有源RC滤波器频率响应进行自动校准。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹莉，马杰，叶静，黄磊，
申请(专利权)人：中科芯集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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