[發明專利]一種運算放大器校準方法及電路

在審

• 申請號: 201710971607.8
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107769737A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 黃碩;荀本鵬;由德強;文學
• 申請（專利權）人: 上海芯北電子科技有限公司
• 主分類號: H03F1/34
• 分類號: H03F1/34;H03F3/45
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明涉及運算放大器參數校準技術領域，尤指一種運算放大器校準方法及電路。

背景技術

運算放大器的失調電壓是指運放兩個輸入端為零時，輸出會有一定數值，它被等效為一個與運放反向輸入端串聯的電壓源。運算放大器的失調電壓是由于制造工藝導致的輸入對管不對稱產生的，并且會隨著溫度的變化而改變。

在通訊接收機系統中，接收到的信號通常較小，需要經過很高的增益放大到便于測量的幅度。運算放大器失調電壓會被高增益運算放大器本身放大，使得其輸出端飽和，導致運算放大器不能正常工作。因此運算放大器失調電壓校準在高增益系統中是非常關鍵的。

最經典的方法是在放大器與放大器之間加隔直電容，參見圖8，此種方法在有低頻信號時，需要非常大的隔直電容，而且，如果本級增益較大時，隔直電容不能解決本級由失調引起的輸出端飽和的問題。另一種方法是采用數字校準技術，參見圖9，此種方法是把運算放大器輸出端失調經過模數轉換器量化后反饋到主運算放大器，經過反饋收斂到一個較小的值。此種方法首先需要一個完整的放大、采樣、量化系統，增加了實現的復雜度，同時需要額外的數字邏輯來保證該系統的負反饋穩定性，而且該反饋系統的最終校準效果受限于模數轉換器的量化精度和反饋MOS管數目控制精度，不能得到一個很好的失調消除效果。

針對上述情況，本申請提供了一種解決以上技術問題的技術方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種運算放大器校準方法及電路，通過采用比較器構成反饋回路以調整運算放大器輸入差分對晶體管襯底電壓，實現消除運算放大器失調電壓。

本發明提供的技術方案如下：

一種運算放大器校準方法，包括：步驟S100運算放大器獲取輸入第一信號和第二信號，并進行放大處理得到對應的輸出第三信號和第四信號；步驟S200濾波電路將所述運算放大器輸出的所述第三信號和所述第四信號進行濾波處理，并輸入至比較器；步驟S300所述比較器根據接收的濾波處理后的所述第三信號和所述第四信號生成反饋調整信號，并反饋至所述運算放大器；步驟S400所述運算放大器根據接收的所述反饋調整信號與所述運算放大器中的預設信號進行均衡處理，控制所述運算放大器輸出的所述第三信號和所述第四信號。

在本發明中，采用比較器構成反饋回路以調整運算放大器輸入差分對晶體管襯底電壓，從而消除運算放大器失調電壓。

優選的，步驟S300包括：步驟S310所述比較器將接收的濾波處理后的所述第三信號和所述第四信號進行比較；步驟S320當所述第三信號大于所述第四信號時，比較器輸出第一電平信號；步驟S330當所述第三信號小于等于所述第四信號時，比較器輸出第二電平信號；步驟S340所述比較器根據所述第一電平信號和所述第二電平信號生成所述反饋調整信號，并反饋至所述運算放大器。

優選的，步驟S400包括：步驟S410所述運算放大器接收的所述反饋調整信號反饋至所述運算放大器中的第一差分對晶體管M2的襯底；步驟S420所述運算放大器中的預設信號連接至所述運算放大器中的第一差分對晶體管M1的襯底；步驟S430所述運算放大器將所述第一差分對晶體管M1和M2的襯底進行均衡處理，控制所述運算放大器輸出的所述第三信號和所述第四信號。

本發明還提供了一種運算放大器校準電路，其應用前述的運算放大器校準方法，所述電路包括：運算放大器、比較器、濾波電路；所述運算放大器用于獲取輸入端第一信號和第二信號，并進行放大處理得到對應的輸出端第三信號和第四信號；所述濾波電路用于將所述運算放大器輸出端輸出的第三信號和第四信號進行濾波處理，并輸入至所述比較器；所述比較器用于根據接收的濾波處理后的所述第三信號和所述第四信號生成反饋調整信號，并反饋至所述運算放大器；所述運算放大器還用于根據接收的所述反饋調整信號與所述運算放大器中的預設信號進行均衡處理，控制所述運算放大器輸出端輸出的所述第三信號和所述第四信號。

在本發明中，采用比較器構成反饋回路以調整運算放大器輸入差分對晶體管襯底電壓，從而消除運算放大器失調電壓。

優選的，所述比較器還用于將接收的濾波處理后的所述第三信號和所述第四信號進行比較；所述比較器還用于當所述第三信號大于所述第四信號時，輸出第一電平信號；所述比較器還用于當所述第三信號小于等于所述第四信號時，輸出第二電平信號；所述比較器還用于根據所述第一電平信號和所述第二電平信號生成所述反饋調整信號，并反饋至所述運算放大器。