[發明專利]一種自校準電路及校準方法

有效

• 申請號: 201910385850.0
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110277966B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 張俊;張治安;郭朝亮;姚金成
• 申請（專利權）人: 上海類比半導體技術有限公司
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F1/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 成春榮;竺云

本申請涉及一種自校準電路及校準方法，該電路包括：第一至第五晶體管、放大器、共模反饋電路、電阻修調電路、譯碼器及SAR邏輯電路；第一晶體管的第一極連接偏置電壓，第二極連接第一電源端，第三極連接第二和第三晶體管的第二極；第二晶體管的第一極連接第一輸入信號，第三極連接放大器的正輸入端；第三晶體管的第一極連接第二輸入信號，第三極連接放大器的負輸入端；共模反饋電路連接第二和第三晶體管的第三極、第四和第五晶體管的第一極；電阻修調電路連接于第四和第五晶體管的第二極及第二電源端之間，譯碼器提供控制信號至電阻修調電路，調整電阻修調電路串入的電阻值；放大器的輸出端連接SAR邏輯電路，SAR邏輯電路的輸出端連接譯碼器。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，尤其涉及一種自校準電路及校準方法。

背景技術

集成運算放大器種類很多，在各類儀表及控制電路中要求運算放大器必須具有高精度、高共模抑制比和低漂移等性能。目前采用的精密運算放大器都具有外接調零電位器輸入端，應用時首先對其失調調零。由于電路復雜，給調試帶來不便。自動校準運算放大器是一種新型的高精密運算放大器，采用自動校準技術，在上電時將輸入失調電壓自動調整為零，使用起來十分方便，同時節省了外部分立元件個數和PCB板成本。

典型的自動校準運算放大器的典型框圖如圖1所示，在上電初始階段，運放的輸入同相端INN和反向端INP都接地，運放的輸入失調電壓使得輸出端OUT電壓非零，經過一個比較器，利用此電壓的極性控制修調電路的修調方向，通過SAR控制邏輯和DAC實現對失調電壓的修調，直至輸出端OUT電壓的極性發生翻轉，修調結束。失調電壓的最小修調精度由DAC的最小精度決定。

現有的修調電路為針對差分輸入晶體管的源極電阻部分，通過修調同相端INN和反向端INP兩端的源極電阻大小，人為的額外引入失調來反向補償同相端INN和反向端INP兩端的失調，從而可以減小總的運放的輸入失調電壓。修調DAC是以2^n個單位電阻和開關構成，其中n為修調的bit數，該結構的好處是最終實現的修調精度非常線性，且開關阻抗屬于共模阻抗，不對輸入失調電壓做貢獻。缺點是當修調比特數較大時，所需的電阻以及開關個數非常多，從而大大增加了電路成本，從而限制了修調的bit數，也即限制了修調的最小精度。

發明內容

本說明書實施方式的目的在于提供一種自校準電路及校準方法，提高校準精度，降低電路成本。

為了解決上述問題，本申請公開了一種自校準電路，包括第一至第五晶體管、放大器、共模反饋電路、電阻修調電路、譯碼器及SAR邏輯電路：

所述第一晶體管的第一極連接偏置電壓，第二極連接第一電源端，第三極連接所述第二和第三晶體管的第二極；

所述第二晶體管的第一極連接第一輸入信號，第三極連接所述放大器的正輸入端；

所述第三晶體管的第一極連接第二輸入信號，第三極連接所述放大器的負輸入端；

所述共模反饋電路連接所述第二和第三晶體管的第三極、第四和第五晶體管的第一極；

所述電阻修調電路連接于所述第四和第五晶體管的第二極及第二電源端之間，所述譯碼器提供控制信號至所述電阻修調電路，調整所述電阻修調電路串入的電阻值；

所述放大器的輸出端連接所述SAR邏輯電路，所述SAR邏輯電路的輸出端連接所述譯碼器。

在一個優選例中，所述電阻修調電路包括：第一和第二基礎電阻、第一和第二修調幅度控制電阻、第一和第二高位修調電阻串及第一和第二低位修調電阻串；

所述第一基礎電阻連接于所述第四晶體管的第二極和所述第一修調幅度控制電阻之間；

所述第二基礎電阻連接于所述第五晶體管的第二極和所述第二修調幅度控制電阻之間；