[發明專利]有源濾波器的時間常數的自動校準電路有效

申請號：	201810092038.4	申請日：	2018-01-30
公開（公告）號：	CN108111146B	公開（公告）日：	2023-09-08
發明（設計）人：	付永文	申請（專利權）人：	上海航天芯銳電子科技有限公司
主分類號：	H03H17/02	分類號：	H03H17/02
代理公司：	上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317	代理人：	張寧展
地址：	201203 上海市浦東新區自由貿***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	有源濾波器時間常數自動校準電路
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【說明書】：

一種有源濾波器的時間常數的自動校準電路，包括被校準電容陣列、產生斜坡電壓的積分器、比較器和數字邏輯電路。本發明克服了有源濾波器電路由于工藝制造參數偏差而造成的時間常數的變化的問題，能實現對有源濾波器電路時間常數校準電路的自動校準。

技術領域

本發明涉及有源濾波器，特別是一種有源濾波器的時間常數的自動校準電路。

背景技術

有源濾波器由于有較好的線性度、動態范圍及噪聲性能，實現方法簡單，廣泛地運用于通信系統。為滿足系統對頻率精度±3％內的要求，需要濾波器的時間常數滿足精度的要求。在集成電路電路制造過程中，電阻值和電容值隨制造工藝參數的變化而出現的偏差可高達±20％，從而導致濾波器的時間常數的漂移，因此必須對有源濾波器的時間常數進行校準。

集成電路相同類型器件的匹配精確較高，如電阻的匹配精度可達1％或者更小，電容的匹配精度可達到0.1％或更小。可以利用這個特點來設計校準電路，在有源濾波器電路、校準電路中使用相同類型的電阻和電容，并且版圖布局時選取相同物理尺寸的單位電阻和單位電容。校準電路和數字濾波器電路一般使用開關電阻或開關電容來實現校準時間常數，但由于電容的匹配精度高于電阻，所以本發明基于數字濾波器和開關電容實現時間常數的校準。

濾波器時間常數校準方法很多，但普遍存在校準精度不夠、校準速度偏慢的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種有源濾波器的時間常數的自動校準電路，該自動校準電路克服了有源濾波器電路由于工藝參數在制造過程發生偏差時而造成的時間常數的變化，防止有源濾波器的特征頻率的漂移對系統產生的影響，具有校準精度高、校準速度快的特點。

本發明的技術方案如下：

一種有源濾波器的時間常數自動校準電路，包括模擬部分的被校準電容陣列電路CBANK、產生斜坡電壓的積分器電路、比較器電路和數字部分的邏輯電路，其中被校準電容陣列電路CBANK由N個可選電容的并聯而成，產生斜坡電壓的積分器電路包括電流源產生電路、電流鏡像電路和開關控制電路，比較器為CMP，數字邏輯電路產生開關控制信號S₁/S_1n/S₂、放電控制信號RST、電容陣列充電周期T、電容陣列控制信號。

被校準電容陣列CBANK包括N個電容C₁～C_N以及N個NMOS開關N₁～N_N構成，N為大于1的自然數，電容C₁和N₁串聯，電容C₂和N₂串聯，依次類推，電容C_N和N_N串聯，這些電容和NMOS開關形成的串聯支路再并聯；所述的電容C₁的設計容值C_u，電容C₂的設計容值2C_u，電容C₃的設計容值4C_u，依次類推，電容C_N的設計容值2^N-1C_u，所述電容C₁～C_N的公共端為被校準電容陣列CBANK的輸入端，NMOS開關N₁～N_N的公共端為被校準電容陣列CBANK的輸出端，NMOS開關N₁～N_N的柵極由數字邏輯電路輸出的N位被校準電容陣列控制信號C[N-1:0]控制；所述被校準電容陣列CBANK與有源濾波器的電阻R構成有源濾波器時間常數。