[發明專利]SoC芯片及其運放失調電壓的補償方法和補償裝置

有效

• 申請號: 201110418748.X
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103163924A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 丘守慶;許申生;李鵬;李龍杰;戚龍
• 申請（專利權）人: 深圳市鑫匯科電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林

技術領域

????本發明涉及SoC（System?on?Chip）芯片，特別涉及SoC芯片中運算放大器失調電壓的補償方法和補償裝置，并涉及采用這種補償裝置的SoC芯片。

背景技術

工業控制電路中經常會使用運算放大器（AMP）把小信號放大，然后將放大的信號進行模擬/數字轉換（ADC），把轉換后的數字信號送微處理器（MCU）運算使用，通常還會把這些器件集成到一個芯片中，加上控制軟件形成SoC芯片，如圖1所示為一種典型的SoC芯片。

在實際制造中，因為成本的原因，運算放大器的輸入總是存在一個失調電壓，這個電壓疊加在輸入信號上，就給整個電路運算帶來了誤差。例如：假設運算放大器的放大倍數為K，輸入信號的電壓為Vin，理論計算經過運算放大后的輸出電壓值應該為K×Vin，但是，當運算放大器存在輸入失調電壓Vos，該輸入失調電壓會疊加到輸入信號上，這時運算放大器的實際輸出電壓值Vout為：Vout=K×（Vin+Vos）=K×Vin?+?K×Vos，也就是信號被放大后多出了一個誤差值，該誤差值的大小為K×Vos?=?Vout-?K×Vin?。

為減小因運算放大器的輸入失調電壓引起的誤差，通常的做法是：在制造中盡量改進生產，提高精度，以減少運算放大器的輸入失調電壓，但是隨著精度的提高芯片的成本會升高，考慮到成本壓力，實際的做法是在可容忍的誤差和成本范圍中進行權衡，大部分的產品都遺留了一些誤差。

發明內容

本發明旨在提供一種SoC芯片中運算放大器失調電壓的補償方法，以較低的成本消除因SoC芯片中運算放大器的輸入失調電壓引起的誤差。

本發明SoC芯片中運算放大器失調電壓的補償方法，包括：

獲取SoC芯片中運算放大器的失調電壓誤差；

將所述失調電壓誤差預置于所述SoC芯片中；以及

用所述失調電壓誤差修正所述運算放大器放大后的信號。

優選地，所述失調電壓誤差為數字失調電壓誤差，對應地，實現所述修正的方法為減法運算。

優選地，所述數字失調電壓誤差的獲取方法包括：

設定所述運算放大器的放大倍數并接入輸入信號，測量該運算放大器此時的實際輸出電壓值，并計算理論輸出電壓值；

計算所述實際輸出電壓值和所述理論輸出電壓值的差值D；以及

通過公式ADos=2ⁿ×(D/b)得到數字失調電壓誤差，其中，ADos表示數字失調電壓誤差，n和b分別為SoC芯片中連接在MCU和所述運算放大器之間的模數轉換器的轉換精度和參考電壓。

優選地，所述修正由所述SoC芯片自身的MCU完成。

本發明還提供了一種SoC芯片中運算放大器失調電壓的補償裝置，該補償裝置包括設置于該SoC芯片中的

存儲單元，用于預置所述運算放大器的失調電壓誤差；?

用所述失調電壓誤差實現修正運算的修正單元；以及

處理單元，用于采樣所述運算放大器放大后的信號和調用所述修正單元修正采樣值。

優選地，所述處理單元為所述SoC芯片自身的MCU。

優選地，所述存儲單元為所述MCU的內部存儲單元。

優選地，所述修正單元設置于所述MCU內。

優選地，所述失調電壓誤差為數字失調電壓誤差，對應地，所述修正運算為減法運算。

本發明還提供了一種SoC芯片，該SoC芯片包括運算放大器，其特征在于：該SoC芯片還包括上述任意一種補償裝置。

與現有技術相比，本發明補償方法和補償裝置，用預置的失調電壓誤差和修正運算消除因SoC芯片中運算放大器的輸入失調電壓引起的誤差，能夠有效提高SoC芯片的處理精度，而且不會導致SoC芯片的制造成本有較大升高。

附圖說明

圖1為一種典型的SoC芯片的原理框圖。

圖2為本發明一些實施例中的SoC芯片的原理框圖。

圖3為本發明一些實施例中構造的獲取失調電壓誤差的電路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。