[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的運(yùn)放失調(diào)自校準(zhǔn)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821231215.4
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN208581220U
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴棟;陳壯梁;李高林;何遲;汪兵
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢韋爾半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H03M1/00
• 分類號: H03M1/00;H03M1/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 樂綜勝

本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的運(yùn)放失調(diào)自校準(zhǔn)電路，包括運(yùn)放OPAMP、計(jì)數(shù)鎖存器、比較器、振蕩器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)DAC，運(yùn)放OPAMP的輸出端與比較器的負(fù)極輸入端連接，比較器的輸出端與振蕩器的輸入端和計(jì)數(shù)鎖存器的一個輸入端連接，振蕩器的輸出端與計(jì)數(shù)鎖存器的另一個輸入端連接，計(jì)數(shù)鎖存器的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)DAC的輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)DAC的輸出端與運(yùn)放OPAMP的信號反饋端連接，運(yùn)放OPAMP的輸入端和輸出端還分別與音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片連接。能夠消除或者極大的減小運(yùn)放OPAMP的失調(diào)，提高了馬達(dá)驅(qū)動芯片輸出電流的精度，延長了系統(tǒng)電池的使用時間，避免了使用熔絲修調(diào)而增加芯片開發(fā)和測試成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的運(yùn)放失調(diào)自校準(zhǔn)電路。

背景技術(shù)

實(shí)現(xiàn)攝像頭對焦的方法有很多種，其中音圈馬達(dá)(Voice Coil Motor，VCM)由于結(jié)構(gòu)簡單，體積小，響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，使用最為廣泛，應(yīng)用的范圍包括：智能手機(jī)，筆記本電腦，網(wǎng)絡(luò)攝像頭，視頻監(jiān)控器，掃描儀等的自動對焦攝像模組。

音圈馬達(dá)驅(qū)動器芯片的電路框圖，如圖1所示，音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片100包含的模塊有：I2C接口，數(shù)模轉(zhuǎn)換器主DAC，輸出運(yùn)放OPAMP，輸出級功率晶體管NM0，電流檢測電阻Rsense，續(xù)流二極管Dio0和參考基準(zhǔn)源Reference，音圈馬達(dá)的電路等效模型110包含線圈電感L1和線圈內(nèi)阻R1。VCM驅(qū)動的基本原理如下：馬達(dá)的控制端通過I2C接口向音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片發(fā)送輸出電流的指令，音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的I2C接口接收到指令以后，將該指令通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器主DAC轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號Vdac。由于運(yùn)放OPAMP輸入端的“虛短”，在理想情況下電流檢測電阻Rsense的電壓Vsen等于Vdac，由歐姆定律可以得到輸出電流Iout＝Vsen/Rsense＝Vdac/Rsense由Vdac來控制，這樣就完成了從輸入指令到輸出電流的驅(qū)動過程。

由于運(yùn)放OPAMP輸入在實(shí)際情況下存在失調(diào)誤差，所以Vsen并不等于Vdac，造成實(shí)際的輸出電流與控制端所要求的輸出電流之間存在誤差，該誤差不僅影響馬達(dá)驅(qū)動的精度，而且在控制端輸出零電流指令的情況下仍然有電流輸出。在便攜式手機(jī)等電池供電的應(yīng)用中，由于音圈馬達(dá)在多數(shù)時間會處在零輸出電流的狀態(tài)，所以運(yùn)放OPAMP的輸入失調(diào)會造成極大功耗浪費(fèi)，減小了系統(tǒng)電池的使用時間。

目前為了解決上述矛盾，現(xiàn)有主要存在以下解決方法：

1)增大運(yùn)放OPAMP輸入對管的面積，版圖上采用共質(zhì)心等對稱畫法。這種辦法只能部分減少失調(diào)，不能將失調(diào)完全消除到系統(tǒng)可接受的范圍。

2)斬波自動調(diào)零技術(shù)。該技術(shù)在連續(xù)時間應(yīng)用的場合中受到限制，而且時鐘開關(guān)的非理想性會引入噪聲，降低系統(tǒng)性能。

3)采用熔絲修調(diào)(Trimming)方案，然而修調(diào)會增加整個芯片的開發(fā)和測試成本。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種應(yīng)用于音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的運(yùn)放失調(diào)自校準(zhǔn)電路及方法，能夠消除或者極大的減小運(yùn)放OPAMP的失調(diào)，提高了馬達(dá)驅(qū)動芯片輸出電流的精度，延長了系統(tǒng)電池的使用時間，避免了使用熔絲修調(diào)而增加芯片開發(fā)和測試成本。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的運(yùn)放失調(diào)自校準(zhǔn)電路，，包括運(yùn)放OPAMP、計(jì)數(shù)鎖存器、比較器、振蕩器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)DAC，運(yùn)放OPAMP的輸出端與比較器的負(fù)極輸入端連接，比較器的輸出端與振蕩器的輸入端和計(jì)數(shù)鎖存器的一個輸入端連接，振蕩器的輸出端與計(jì)數(shù)鎖存器的另一個輸入端連接，計(jì)數(shù)鎖存器的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)DAC的輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)DAC的輸出端與運(yùn)放OPAMP的信號反饋端連接，運(yùn)放OPAMP的輸入端和輸出端還分別用于與音圈馬達(dá)驅(qū)動芯片的輸出級電路連接。