[發明專利]一種運算放大電路失調電壓的校準方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202111186593.1
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113904632A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 呂陽;鄭良廣;張坡;任浩;侯曉偉;王文武
• 申請（專利權）人: 寧波中車時代傳感技術有限公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F1/56;H03F1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙菲

1.一種運算放大電路失調電壓的校準方法，其特征在于，包括：

獲取待補償放大電路的實際失調電壓；

根據所述實際失調電壓和所述待補償放大電路的允許失調電壓的差值確定待補償電壓；

根據所述待補償電壓的大小確定補償電路的電流校準電路中可變電流源的單位補償電流的大小，根據所述待補償電壓的極性確定所述單位補償電流的方向；

根據所述單位補償電流和所述待補償電壓確定所述補償電路的電阻校準電路的接入電阻；

按所述單位補償電流和所述接入電阻調節所述補償電路的電路狀態；

其中，所述電阻校準電路的第一端與所述待補償放大電路中的目標放大器的正極輸入端連接，所述電阻校準電路的第二端與所述目標放大器的負極輸出端連接，所述電流校準電路用于向所述電阻校準電路提供所述單位補償電流。

2.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，所述電阻校準電路具體包括：X個阻值相同的補償電阻、X+1個第一開關和X+1個第二開關；所述電流校準電路具體包括：第一可變電流源和第二可變電流源；

其中，各所述補償電阻串聯于所述電阻校準電路的第一端和所述電阻校準電路的第二端之間，各所述第一開關的第一端均與所述第一可變電流源的第一端連接，各所述第一開關的第二端分別連接于所述電阻校準電路的第一端、所述電阻校準電路的第二端和各所述補償電阻之間的連接點，各所述第二開關的第一端均與所述第二可變電流源的第一端連接，各所述第二開關的第二端分別連接于所述電阻校準電路的第一端、所述電阻校準電路的第二端和各所述補償電阻之間的連接點；

其中，X為正整數。

3.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，所述根據所述實際失調電壓和所述待補償放大電路的允許失調電壓的差值確定待補償電壓，具體包括：

令所述目標運算放大器的正極輸入端的電壓、所述目標運算放大器的負極輸入端的電壓、所述目標運算放大器的共模輸入電壓和所述目標運算放大器的共模輸出電壓相等，將所述目標運算放大器的正極輸出端和所述目標運算放大器的負極輸出端分別連接調制器的輸入端，記此時所述調制器的輸出碼字與所述調制器的中心碼字的差值為所述目標運算放大器的殘余失配碼字；

令所述目標運算放大器的正極輸入端的電壓、所述目標運算放大器的負極輸入端的電壓和所述目標運算放大器的共模輸入電壓相等，將所述目標運算放大器的正極輸出端和所述目標運算放大器的負極輸出端分別連接調制器的輸入端；令所述目標運算放大器的共模輸入電壓等于共模輸入電壓范圍下限，記此時所述調制器的輸出碼字與所述中心碼字的差值為輸出變量下限；令所述目標運算放大器的共模輸入電壓等于共模輸入電壓范圍上限，記此時所述調制器的輸出碼字與所述中心碼字的差值為輸出變量上限；對所述共模輸入電壓范圍上限和所述共模輸入電壓范圍下限求差得到第一差值，對所述輸出變量上限和所述輸出變量下限求差得到第二差值，記所述第二差值和所述第一差值的比值為所述待補償放大電路的電阻失配碼字比例；

根據所述電阻失配碼字比例、所述目標運算放大器的實際共模輸入電壓和所述目標運算放大器的實際共模輸出電壓計算得到所述待補償放大電路的電阻失配碼字；

將所述殘余失配碼字和所述電阻失配碼字疊加后得到所述待補償電壓對應的修調碼字；

其中，所述中心碼字為當失調電壓為零時所述調制器的輸出碼字。

4.根據權利要求3所述的校準方法，其特征在于，所述根據所述單位補償電流和所述待補償電壓確定所述補償電路的電阻校準電路的接入電阻，具體包括：

控制所述可變電流源輸出所述單位補償電流后，掃描確定所述電阻校準電路對應最小補償誤差時所述電阻校準電路的控制碼字，記為解碼器的初始化碼字；

將所述殘余失配碼字和所述初始化碼字通過數字電路的計算進行等比例縮放，得到所述調制器的單位比特最低有效位對應所述解碼器的碼字比例；

以所述修調碼字除以所述碼字比例的商為所述解碼器對所述電阻校準電路的控制碼字。

5.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，所述根據所述待補償電壓的大小確定補償電路的電流校準電路中可變電流源的單位補償電流的大小，具體為：

在滿足所述待補償電壓的大小的前提下，選擇所述可變電流源能夠提供的最小的單位補償電流。