[實(shí)用新型]一種電流源校準(zhǔn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721513311.3
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN207339816U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹淑新;張莉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 英特格靈芯片（天津）有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/46
• 代理公司: 北京億騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

本實(shí)用新型涉及一種電流源校準(zhǔn)裝置，包括：電流源充放電通路(01)、誤差檢測單元(02)和數(shù)字校準(zhǔn)邏輯單元(03)。電流源充放電通路(01)，用于對校準(zhǔn)電容進(jìn)行充放電。誤差檢測單元(02)，用于檢測校準(zhǔn)電容充放電過程中的電路充電速率和放電速率，并產(chǎn)生誤差結(jié)果。數(shù)字校準(zhǔn)邏輯單元(03)，根據(jù)誤差結(jié)果和時鐘信號，產(chǎn)生控制信號；電流源充放電通路根據(jù)控制信號對電流源進(jìn)行校準(zhǔn)。本實(shí)用新型可以在不改變模數(shù)轉(zhuǎn)換核心電路結(jié)構(gòu)的前提下，只需采用由校準(zhǔn)電容、串聯(lián)電阻串、比較器和數(shù)字邏輯組成的校準(zhǔn)電路即可完成對電流源的校準(zhǔn)，不會影響模數(shù)轉(zhuǎn)換器的正常工作性能，具有結(jié)構(gòu)簡單，校準(zhǔn)精確和校準(zhǔn)速度快的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電流源校準(zhǔn)裝置，尤其是涉及一種應(yīng)用于模數(shù)轉(zhuǎn)化及其中的電流源采用基于比較器過零檢測的校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

隨著CMOS工藝尺寸的減小，芯片單位面積上元器件數(shù)目的增加以及更低的工作電壓，導(dǎo)致在開關(guān)電容電路模數(shù)轉(zhuǎn)換器中采用運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)高增益、大輸出擺幅，同時保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有很大程度的難度。因此提出了基于過零檢測流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路，其中采用比較器過零檢測電路和恒定電流源來代替運(yùn)算放大器的作用。然而比較器過零檢測電路和電流源之間的失配將會引起失真問題，其原因在于過零檢測電路存在非零延時，這會將導(dǎo)致信號的過沖，產(chǎn)生失調(diào)誤差，相當(dāng)于產(chǎn)生了非線性。

因此，在基于過零檢測的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用中，需對電流源的匹配提出嚴(yán)格的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是旨在針對基于過零檢測模數(shù)轉(zhuǎn)換器中P型電流源與N型電流源不匹配的問題，從而隨著時間的積累，導(dǎo)致共模電平的偏移越來越大，使得信號超出合理的電壓范圍。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電流源校準(zhǔn)裝置，包括：電流源充放電通路01、誤差檢測單元02和數(shù)字校準(zhǔn)邏輯單元03。電流源充放電通路01，用于對校準(zhǔn)電容進(jìn)行充放電。誤差檢測單元02，用于檢測校準(zhǔn)電容充放電過程中的電路充電速率和放電速率，并產(chǎn)生誤差結(jié)果。數(shù)字校準(zhǔn)邏輯單元03，根據(jù)誤差結(jié)果和時鐘信號，產(chǎn)生控制信號；電流源充放電通路根據(jù)所述控制信號對電流源進(jìn)行校準(zhǔn)。

優(yōu)選地，電流源充放電通路01，包括：主P型電流源IP、P型電流源修調(diào)單元011、主N型電流源IN、N型電流源修調(diào)單元012、第一負(fù)載電容CL1、第二負(fù)載電容CL2、開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)SP_en、開關(guān)SN_en和校準(zhǔn)電容Ccal。主P型電流源IP輸入端與電源相連，輸出端與第一負(fù)載電容CL1一端連接，第一負(fù)載電容CL1另一端與開關(guān)S1相連；主N型電流源IN輸出端與地相連，輸入端與第二負(fù)載電容CL2一端連接，第二負(fù)載電容CL2另一端與開關(guān)S2相連；開關(guān)S1和開關(guān)S2共同與校準(zhǔn)電容Ccal相連；P型電流源修調(diào)單元011并聯(lián)在主P型電流源IP上，N型電流源修調(diào)單元012并聯(lián)在主N型電流源IN上。其中，P型電流源修調(diào)單元由m bit P型電流源單元Ip1～I(xiàn)pm和開關(guān)Sp1～Spm構(gòu)成；N型電流源修調(diào)單元由m bit N型電流源單元In1～I(xiàn)nm和開關(guān)Sn1～Snm構(gòu)成。

優(yōu)選地，誤差檢測單元02包括：第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一比較器A1、第二比較器A0和邏輯單元異或XOR；其中，第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3依次串聯(lián)在電源和地之間，第一比較器A1和第二比較器A0的正端與校準(zhǔn)電容Ccal正端相連，第一比較器A1負(fù)端接入第一電阻R1和第二電阻R2之間，第二比較器A0負(fù)端接入第二電阻R2和第三電阻R3之間；第一比較器A1和第二比較器A0通過對電源分壓產(chǎn)生電壓VREF1和VREF0作為比較器A1和A0的閾值電平；第一比較器A1和第二比較器A0產(chǎn)生的第一結(jié)果D1和第二結(jié)果D0輸入邏輯單元異或XOR，產(chǎn)生誤差結(jié)果。