CN111580588B - 用于基于自动调零操作补偿电压的电子电路 - Google Patents

用于基于自动调零操作补偿电压的电子电路 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于基于自动调零操作补偿电压的电子电路。在一个实施例中，电子电路包括第一放大电路，其中，所述第一放大电路被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。所述输出电压来自功能电路块。第二放大电路被配置为基于输入电压、第二参考电压和所述第一补偿电压产生控制电压。所述第二参考电压不同于所述第一参考电压。

Description

用于基于自动调零操作补偿电压的电子电路
本申请要求于2019年2月15日在韩国知识产权局提交的序列号为10-2019-0017998的韩国专利申请的优先权以及申请号为16/705,748的美国专利申请的优先权，上述专利申请的公开通过引用全部合并于此。
技术领域
这里描述的发明构思的实施例涉及一种电子电路，更具体地，涉及一种被配置为补偿被输出用于电子装置的操作的电压的电子电路。
背景技术
诸如智能电话或平板个人计算机(PC)的移动装置为了便携性而被设计成具有小尺寸。移动装置使用诸如电池的电源装置，其中，该电源装置可以仅存储有限的电力。移动装置包括基于小电力进行操作的半导体器件。移动装置包括用于为半导体器件的操作提供电压的电源管理集成电路(PMIC)。
由PMIC提供给半导体器件的电压的电平可能包括误差。包括在电压中的误差的大小与电压的电平之比(即，误差率)可能随着电压的电平的降低而增大。因此，随着操作半导体器件所期望的电压的电平变低，提供给半导体器件的电压的误差率可能增大。
PMIC可以包括用于产生具有低误差率的电压的各种电子电路。例如，误差可能来自电子电路中包括的有源元件的偏移电压。电子电路可以执行用于抵消由有源元件产生的偏移电压的各种操作。
发明内容
至少一个示例实施例涉及一种电子电路。
在一个实施例中，所述电子电路包括第一放大电路，其中，该第一放大电路被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。输出电压来自功能电路块。第二放大电路被配置为基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压。第二参考电压不同于第一参考电压。
至少一个示例实施例涉及一种电子装置。
在一个实施例中，所述电子装置包括：功能电路块，被配置为基于控制电压产生输出电压；补偿电路，被配置为产生控制电压。补偿电路包括第一放大电路，其中，该第一放大电路被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。输出电压来自功能电路块。补偿电路还包括第二放大电路，其中，该第二放大电路被配置为基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压。第二参考电压不同于第一参考电压。
至少一个示例实施例涉及一种电源管理集成电路。
在一个实施例中，一种电源管理集成电路包括：电源电压产生电路，被配置为基于电源参考电压和控制电压产生输出电压；补偿电路，被配置为产生控制电压。补偿电路包括第一放大电路，其中，该第一放大电路被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。输出电压来自所述电源电压产生电路。补偿电路还包括第二放大电路，其中，该第二放大电路被配置为基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压。
至少一个实施例涉及一种操作电子电路的方法。
在一个实施例中，所述方法包括基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。输出电压来自功能电路块。所述方法还包括基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压，其中，第二参考电压不同于第一参考电压。
至少一个实施例涉及一种操作包括第一放大电路和第二放大电路的电子电路的方法。
在一个实施例中，所述操作包括第一放大电路和第二放大电路的电子电路的方法包括：在第一操作中，将输出电压施加到第二放大电路的同相端子和反相端子，将第一参考电压施加到第二放大电路的空同相端子，并将第二放大电路的输出连接到第二放大电路的空反相端子。在第二操作中，所述方法包括：将输出电压施加到第二放大电路的反相端子，将第二参考电压施加到第二放大电路的同相端子，将第二放大电路的输出与第二放大电路的空反相端子断连，将第二放大电路的输出施加到第一放大电路的空同相端子，将输入电压施加到第一放大电路的反相端子，并将第三参考电压施加到第一放大电路的同相端子。
至少一个实施例涉及一种电源管理方法。
在一个实施例中，所述电源管理方法包括：基于电源参考电压和控制电压产生输出电压；基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压；基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压。第二参考电压不同于第一参考电压。
至少一个实施例涉及一种电子电路。
在一个实施例中，所述电子电路包括第一放大电路，其中，该第一放大电路被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。输出电压来自功能电路块。第二放大电路被配置为基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压。第二参考电压不同于第一参考电压；其中，第一放大电路被配置为在第一同相端子处接收第一参考电压，并在第一反相端子处接收输出电压；第二放大电路被配置为在第二同相端子处接收第二参考电压，并在第二反相端子处接收输入电压；第一放大电路包括第一空同相端子和第一空反相端子，并且第一放大电路被配置为在第一空同相端子处接收第三参考电压；第二放大电路包括第二空同相端子和第二空反相端子，并且第二放大电路被配置为在第二空同相端子处接收第一补偿电压并在第二空反相端子处接收第四参考电压，第四参考电压和第三参考电压相同。
在另一实施例中，所述电子电路包括第一放大电路，其中，该第一放大电路被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压。输出电压来自功能电路块。第二放大电路被配置为基于输入电压、第二参考电压和第一补偿电压产生控制电压。第二参考电压不同于第一参考电压。开关结构被配置为：在第一操作中，将输出电压施加到第一放大电路的同相端子和反相端子，将第三参考电压施加到第一放大电路的空同相端子，并将第一放大电路的输出连接到第一放大电路的空反相端子。开关结构被配置为：在第二操作中，将输出电压施加到第一放大电路的反相端子，将第一参考电压施加到第一放大电路的同相端子，将第一放大电路的输出与第一放大电路的空反相端子断连，将第一放大电路的输出施加到第二放大电路的空同相端子，并将第四参考电压施加到第二放大电路的空反相端子。所述电子电路还包括：第一电荷存储电路，连接到第二放大电路的空同相端子；第二电荷存储电路，连接到第二放大电路的空反相端子；第三电荷存储电路，连接到第一放大电路的空同相端子；第四电荷存储电路，连接到第一放大电路的空反相端子；第一分压电路，被配置为以第一比率对第一参考电压进行分压以获得第二参考电压；第二分压电路，被配置为以第二比率对输出电压进行分压以获得输入电压，其中，第一比率与第二比率相同。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明构思的示例实施例，本发明构思的以上和其他目的和特征将变得显而易见。
图1是示出根据本发明构思的实施例的电子电路的电路图。
图2和图3是示出图1的补偿级电路的示例构造的电路图。
图4是示出图3的放大电路的示例构造的电路图。
图5是示出图3的子放大电路的示例构造的电路图。
图6是示出图5的开关的示例操作的电路图。
图7是示出图6的子放大电路的根据图6的操作形成的等效电路的电路图。
图8是示出图5的开关的示例操作的电路图。
图9是示出图8的子放大电路的根据图8的操作形成的等效电路的电路图。
图10是示出包括图3的补偿级电路的图1的电子电路的示例构造的电路图。
图11是示出包括图3的补偿级电路的图1的电子电路的另一示例构造的电路图。
图12是示出包括图2的补偿级电路的图1的电子电路的示例构造的电路图。
图13是示出包括图1的电子电路的电子装置的示例构造的电路图。
具体实施方式
下面，本发明构思的一些实施例可以被详细并且清楚地描述以达到使得本领域普通技术人员容易地实现本发明构思的程度。为了更好地理解，在本说明书中，可以通过使用电压的符号来表示电压的电平。例如，电压Vx的电平可以称为“Vx”。
图1是示出根据本发明构思的实施例的电子电路的电路图。
参照图1，电子电路1000可以包括补偿电路1100和电源级电路1200。在本申请中，“电源级电路”也可被称为“功能电路块”，并且“补偿电路”也可被称为“补偿级电路”。电子电路1000可以包括在电子装置中。例如，电子电路1000可以包括在电子装置的PMIC中(参照图12)。例如，电子电路1000可以是用于转换电压的转换电路，诸如，降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器和/或低压差(LDO)调节器中的至少一个。
补偿级电路1100可以从电源级电路1200接收电压Vo。补偿级电路1100可以从电子电路1000的外部接收参考电压Vref1。例如，补偿级电路1100可以从布置在电子电路1000外部的参考电压产生器接收参考电压Vref1。参考电压Vref1可以是被产生为具有高工艺/电压/温度(PVT)变化的特性的电压。
参考电压Vref1可以用作电源级电路1200产生电压Vo所使用的参考电压。例如，电源级电路1200可以被构造为基于参考电压Vref1产生具有与参考电压Vref1的电平相应的电平的电压Vo。
例如，电子电路1000可以将电压Vo输出到包括电子电路1000的电子装置的任何其他组件(例如，处理器、缓冲存储器或非易失性存储器)。该组件可能需要用于稳定操作的特定电平的电压(下文中称为“操作电平”)。电子电路1000可以被构造为基于具有与操作电平相应的电平的参考电压Vref1输出具有操作电平的电压Vo，以便向组件提供操作电平的电压。
补偿级电路1100可以基于电压Vo和参考电压Vref1产生将用于补偿电压Vo的电压Vc。例如，补偿级电路1100可以基于电压Vo和参考电压Vref1之间的差产生电压Vc。补偿级电路1100可以将电压Vc输出到电源级电路1200。将参照图2至图11描述补偿级电路1100的构造和操作。
电源级电路1200可以基于电压Vc产生电压Vo。例如，电源级电路1200可以从电子电路1000的外部接收参考电压。电源级电路1200可以从补偿级电路1100接收电压Vc。电源级电路1200可以基于参考电压和电压Vc产生电压Vo。例如，电源级电路1200可以使用电压Vc来补偿基于参考电压产生的电压Vo。
详细地，电压Vc的电平可以与电压Vo的电平和参考电压Vref1的电平之间的差相应。电源级电路1200可以基于电压Vc的电平执行用于减小电压Vo的电平和参考电压Vref1的电平之间的差的各种操作。电源级电路1200可以基于电压Vc调节电压Vo的电平。例如，电源级电路1200可以包括用于基于电压Vc调节电压Vo的电平的推挽级构造(push-pullstage configuration)。
图2是示出图1的补偿级电路的示例构造的电路图。
图1的补偿级电路1100可以包括图2的补偿电路1100a。参照图2，补偿级电路1100a可以包括反馈电路1110、放大电路1120和子放大电路1130。
反馈电路1110可以从电源级电路1200接收电压Vo。反馈电路1110可以基于电压Vo输出电压Vf。反馈电路1110可以对电压Vo进行分压以输出电压Vf。电压Vf的电平和电压Vo的电平可以具有由反馈电路1110确定的特定比率。例如，反馈电路1110可以输出通过使用彼此串联连接的电阻器对电压Vo进行分压而获得的电压Vf。反馈电路1110可以将电压Vf输出到放大电路1120和子放大电路1130。
放大电路1120可以从反馈电路1110接收电压Vf。放大电路1120可以从子放大电路1130接收电压Vs。放大电路1120可以基于电压Vf、参考电压Vref1和电压Vs产生电压Vc。例如，放大电路1120可以基于电压Vf、参考电压Vref1和电压Vs产生和与电压Vo的电平和参考电压Vref1的电平之间的差相关联的电平相关的电压Vc。参考电压Vref1可以由外部控制电路提供，并且可以是通过实证研究设定的设计参数。
例如，放大电路1120可以包括诸如运算放大器的有源元件。有源元件可以产生偏移电压。放大电路1120可以基于具有与电压Vf的电平和偏移电压的电平之和相应的电平的电压来操作。因此，电压Vc的电平可以包括由偏移电压产生的误差。放大电路1120可以通过基于电压Vs抵消偏移电压来执行用于减小由偏移电压产生的误差的操作。
子放大电路1130可以从反馈电路1110接收电压Vf。如参照图1所述，子放大电路1130可以从布置在电子电路1000外部的参考电压产生器接收参考电压Vref1。子放大电路1130还可以从布置在电子电路1000外部的参考电压产生器接收用于子放大电路1130的操作的参考电压Vref4和Vref5。
例如，子放大电路1130可以包括诸如运算放大器的有源元件。有源元件可以产生偏移电压。子放大电路1130可以执行用于抵消偏移电压的操作。参考电压Vref4和Vref5可用于降低偏移电压的电平。
例如，子放大电路1130的有源元件可以基于具有操作电平的直流(DC)电压来操作。参考电压Vref4和Vref5的电平可以与DC电压的电平相关联。例如，参考电压Vref4和Vref5的电平可以相等，并且是操作电平的一半(0.5倍)。然而，参考电压Vref4和Vref5不限于此。参考电压Vref4和Vref5可以由外部控制电路提供，并且是可以通过实证研究设定的设计参数。
子放大电路1130可以基于参考电压Vref1、Vref4和Vref5以及电压Vf产生将用于抵消由放大电路1120产生的偏移电压的电压Vs(称为补偿电压)。例如，子放大电路1130可以被构造为基于参考电压Vref1、Vref4和Vref5以及电压Vf执行自动调零操作。
一个电压Vs在图2中被示出，但是电压Vs可以包括一个或多个电压，这将参照图4进行描述。将参照图5至图9描述子放大电路1130的示例构造和示例操作。
图3是示出图1的补偿级电路的示例构造的电路图。
图1的补偿级电路1100可以包括图3的补偿电路1100b。和图2的补偿级电路1100a相比，图3的补偿级电路1100b还可以包括分压电路1140。分压电路1140可以基于参考电压Vref1产生参考电压Vref2和Vref3。
例如，分压电路1140可以产生参考电压Vref2和Vref3，其中，参考电压Vref2和Vref3中的每个参考电压具有与参考电压Vref1的电平成给定比率的电平。分压电路1140可以将参考电压Vref2输出到放大电路1120，并且可以将参考电压Vref3输出到子放大电路1130。
分压电路1140可以从布置在电子电路1000外部的参考电压产生器接收参考电压Vref1。分压电路1140可以基于参考电压Vref1输出参考电压Vref2和Vref3。分压电路1140可以对参考电压Vref1进行分压以输出参考电压Vref2和Vref3。参考电压Vref1的电平以及参考电压Vref2和Vref3的电平可以分别具有由分压电路1140确定的特定比率。
例如，分压电路1140可以输出通过使用彼此串联连接的电阻器对参考电压Vref1进行分压而获得参考电压Vref2；分压电路1140可以传递参考电压Vref1以输出和参考电压Vref1基本相同的参考电压Vref3。分压电路1140可以将参考电压Vref2和Vref3分别输出到放大电路1120和子放大电路1130。
和图2的放大电路1120相比，图3的放大电路1120可以接收参考电压Vref2而不是参考电压Vref1。放大电路1120可以基于参考电压Vref2而不是参考电压Vref1来操作。子放大电路1130可以接收参考电压Vref3和电压Vo而不是参考电压Vref1和电压Vf。子放大电路1130可以基于参考电压Vref3和电压Vo而不是参考电压Vref1和电压Vf来操作。
因为电压Vf是基于电压Vo产生的，所以电压Vf可以对应于电压Vo；因为参考电压Vref2和Vref3是基于参考电压Vref1产生的，所以参考电压Vref2和Vref3可以对应于参考电压Vref1。因此，图3的反馈电路1110、放大电路1120和子放大电路1130的操作和参照图2描述的反馈电路1110、放大电路1120和子放大电路1130的操作相同或类似，因此，将省略另外的描述以避免冗余。
下面，将参照图4描述包括在图3的补偿级电路1100b中的放大电路1120，将参照图5至图9描述包括在图3的补偿级电路1100b中的子放大电路1130。图3的放大电路1120和子放大电路1130的构造和操作类似于图2的补偿级电路1100a中包括的放大电路1120和子放大电路1130的构造和操作，因此，将省略另外的描述以避免冗余。
图4是示出图3的放大电路的示例构造的电路图。
参照图4，放大电路1120可以包括运算放大器1121。图3的电压Vs可以包括图4的电压Vs_1和Vs_2。为了更好地理解，示例制造误差电压在图4中被示出为由单独的电压源产生的偏移电压Vos1，但是应当理解，偏移电压Vos1是由运算放大器1121的操作产生的。例如，由于在制造运算放大器1121的工艺中发生的误差，可以在运算放大器1121的操作中产生偏移电压Vos1。
运算放大器1121可以通过反相端子从反馈电路1110接收电压Vf。运算放大器1121可以通过同相端子从分压电路1140接收参考电压Vref2。运算放大器1121可以通过空同相端子从子放大电路1130接收电压Vs_1。运算放大器1121可以通过空反相端子从子放大电路1130接收电压Vs_2。
运算放大器1121可以基于电压Vf、Vs_1和Vs_2以及参考电压Vref2产生电压Vc。例如，运算放大器1121可以基于电压Vf的电平和参考电压Vref2的电平之间的差来输出电压Vc，并且可以基于电压Vs_1和Vs_2执行用于抵消偏移电压Vos1的自动调零操作。因此，电压Vs_1和Vs_2可以被称为第一补偿电压和第二补偿电压。
详细地，运算放大器1121可以放大电压Vf的电平和参考电压Vref2的电平之间的差值(即，可以将增益和该差值一起相乘)，并且可以产生将用于输出电压Vc的电压。然而，实际上，因为运算放大器1121接收包括偏移电压Vos1的“Vf-Vos1”的电压，所以电压Vc可以包括偏移电压Vos1的分量。例如，运算放大器1121可以产生“A11×(Vref2-Vf+Vos1)”的电压(这里，“A11”是用于运算放大器1121的反相/同相端子的增益)。
运算放大器1121可以基于与偏移电压Vos1相关联的电压Vs_1和Vs_2来抵消偏移电压Vos1。随着偏移电压Vos1基于电压Vs_1和Vs_2被抵消，包括在电压Vc中的偏移电压Vos1的分量的幅度可以减小。例如，电压Vs_2可以是用于运算放大器1121的操作的DC电压。因此，运算放大器1121可以产生“(Vs_1-Vs_2)×A12”的电压(这里，“A12”是用于运算放大器1121的空反相/空同相端子的增益)。
运算放大器1121可以根据基于输入到反相端子和同相端子的电压产生的“A11×(Vref2–Vf+Vos1)”的电压和基于输入到空反相端子和空同相端子的电压产生的“(Vs_1–Vs_2)×A12”的电压，输出“A11×(Vref2–Vf+Vos1)–(Vs_1–Vs_2)×A12”的电压Vc。电压Vs_1可以具有适合于由子放大电路1130进行与偏移电压Vos1相关联的自动调零操作的电平，这将参照图6至图9进行描述。将参照图11更全面地描述运算放大器1121的用于基于电压Vs_1输出电压Vc的操作。
图5是示出图3的子放大电路的示例构造的电路图。
参照图5，子放大电路1130可以包括运算放大器1131、开关SW1至开关SW6、以及电容元件C1至电容元件C4。为了更好地理解，示例制造误差电压在图5中被示出为由单独的电压源产生的偏移电压Vos2，但是应当理解，偏移电压Vos2是由运算放大器1131的操作产生的。例如，由于在制造运算放大器1131的工艺中发生的误差，可以在运算放大器1131的操作中产生偏移电压Vos2。
运算放大器1131的反相端子可以和节点ND1连接。电压Vo可以从电源级电路1200被输入到节点ND1。运算放大器1131可以通过反相端子从节点ND1接收电压Vo。运算放大器1131的同相端子可以与节点ND2连接。
开关SW1可以控制分压电路1140和节点ND2之间的连接。运算放大器1131可以通过开关SW1、节点ND2和同相端子从分压电路1140接收参考电压Vref3。开关SW2可以控制节点ND1和节点ND2之间的连接。
运算放大器1131的空同相端子可以与节点ND3连接。电容元件C1可以连接在节点ND3和接地端子之间。开关SW3可以控制参考电压Vref4被提供到的端子与节点ND3之间的连接。运算放大器1131可以通过开关SW3、节点ND3和空同相端子接收参考电压Vref4。
运算放大器1131的空反相端子可以与节点ND4连接。电容元件C2可以连接在节点ND4与接地端子之间。开关SW4可以控制节点ND4与节点ND5之间的连接。节点ND5可以与运算放大器1131的输出端子连接。运算放大器1131可以将电压Ve输出到节点ND5。
开关SW5可以控制节点ND5与节点ND6之间的连接。电容元件C3可以连接在节点ND6与接地端子之间。开关SW6可以连接在参考电压Vref5被提供到的端子与节点ND7之间。电容元件C4可以连接在节点ND7与接地端子之间。节点ND6的电压Vs_1和节点ND7的电压Vs_2可以作为子放大电路1130的电压Vs被输出到放大电路1120。
子放大电路1130可以从布置在电子电路1000内部/外部的时钟产生器接收时钟CK和时钟nCK。时钟CK的相位和时钟nCK的相位可以是互补的。开关SW2、开关SW3和开关SW4可以基于时钟CK操作。开关SW1、开关SW5和开关SW6可以基于时钟nCK操作。
运算放大器1131的操作与参照图4描述的运算放大器1121的操作相同或类似，因此，将省略另外的描述以避免冗余。因此，从运算放大器1131输出的电压Ve可以包括偏移电压Vos2。运算放大器1131可以从节点ND3和节点ND4接收与偏移电压Vos2相关联的电压，这将参考图6和7进行描述。运算放大器1131可以基于从节点ND3和节点ND4接收的电压抵消偏移电压Vos1。随着偏移电压Vos1被抵消，包括在电压Vc中的偏移电压Vos1的分量的幅度可以减小。将参照图6至图9描述子放大电路1130的示例操作。
图6是示出图5的开关的示例操作的电路图。
下面，将参照图6和图7描述针对运算放大器1131的偏移电压Vos2的自动调零操作。将参照图6描述由子放大电路1130执行的第一步骤“步骤1”的操作。可以响应于时钟CK接通开关SW2、开关SW3和开关SW4。开关SW2可以连接节点ND1和节点ND2。开关SW3可以连接参考电压Vref4被提供到的端子与节点ND3。开关SW4可以连接节点ND4和节点ND5。
如参照图5所述，时钟CK的相位和时钟nCK的相位可以是互补的。可以响应于时钟nCK断开开关SW1、开关SW5和开关SW6。开关SW1可以将将参考电压Vref3被提供到的端子与节点ND2断连。开关SW5可以将节点ND5与电容元件C3断连。开关SW6可以将参考电压Vref5被提供到的端子与电容元件C4断连。
图7是示出图6的子放大电路的根据图6的操作形成的等效电路的电路图。
将参照图7描述由子放大电路1130执行的第二步骤“步骤2”的操作。当节点ND1和节点ND2通过开关SW2被连接时，节点ND1和节点ND2可以在图7的等效电路中被示为一个节点ND1/ND2。当节点ND4和节点ND5通过开关SW4被连接时，节点ND4和节点ND5可以在图7的等效电路中被示为一个节点ND4/ND5。
电压Vo可以从电源级电路1200被输入到节点ND1/ND2。可以将“Vo”的电压设置到节点ND1/ND2。电压Vo可以通过节点ND1/ND2被输入到运算放大器1131的反相端子。通过运算放大器1131的反相端子接收的电压的电平可以通过运算放大器1131的偏移电压Vos2被偏移“Vo-Vos2”。电压Vo可以输入到运算放大器1131的同相端子。
参考电压Vref4可以输入到节点ND3。节点ND3可以被设置为“Vref4”的电压。电压Vref4可以通过节点ND3被输入到运算放大器1131的空同相端子。电容元件C1可以通过节点ND3上的“Vref4”的电压被充电。因此，与电压Vref4的电平“Vref4”相应的能量可以存储在电容元件C1中。
当节点ND4和节点ND5通过开关SW4被连接时，运算放大器1131的输出端子和空反相端子可以被连接。因此，运算放大器1131可以用作缓冲器。这可意味着“Vref4”的电压通过运算放大器1131被从节点ND3传送到节点ND4/ND5。
另外，在运算放大器1131中，具有“Vos”的电平的电压可以被提供作为运算放大器1131的输入，其中，“Vos”的电平是通过同相端子接收的电压的电平“Vo”与通过反相端子接收的电压的电平“Vo–Vos2”之间的差。因此，运算放大器1131可以基于具有“Vos”的电平的电压通过输出端子产生“(Vos2×A21)/(1+A22)”的电压(这里，“A21”是用于运算放大器1131的反相/同相端子的增益，“A22”是用于运算放大器1131的空反相/空同相端子的增益)。
因此，可以将“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”的电压设置到节点ND4/ND5。可以通过设置到节点ND4/ND5的“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”的电压对电容元件C2进行充电。因此，与设置到节点ND4/ND5的电平“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”相应的能量可以存储在电容元件C2中。
图8是示出图5的开关的示例操作的电路图。
下面，将参照图8和9描述针对运算放大器1121的偏移电压Vos1的自动调零操作。将参照图8描述由子放大电路1130执行的第三步骤“步骤3”的操作。可以响应于时钟CK断开开关SW2、开关SW3和开关SW4。开关SW2可以将节点ND1与节点ND2断连。开关SW3可以将参考电压Vref4被提供到的端子与节点ND3断连。开关SW4可以将节点ND4与节点ND5断连。
如参照图5所述，时钟CK的相位和时钟nCK的相位可以是互补的。可以响应于时钟nCK接通开关SW1、开关SW5和开关SW6。开关SW1可以连接参考电压Vref3被提供到的端子与节点ND2。开关SW5可以连接节点ND5与电容元件C3。开关SW6可以连接参考电压Vref5被提供到的端子与电容元件C4。
图9是示出图8的子放大电路的根据图8的操作形成的等效电路的电路图。
将参照图9描述由子放大电路1130执行的第四步骤“步骤4”的操作。当节点ND5和节点ND6通过开关SW5被连接时，节点ND5和节点ND6可以在图9的等效电路中被示为一个节点ND5/ND6。
电压Vo可以从电源级电路1200被输入到节点ND1。可以将“Vo”的电压设置到节点ND1。电压Vo可以通过节点ND1被输入到运算放大器1131的反相端子。通过运算放大器1131的反相端子接收的电压Vo的电平可以通过运算放大器1131的偏移电压Vos2被偏移“Vo-Vos2”。参考电压Vref3可以被输入到节点ND2。可以将“Vref3”的电压设置到节点ND2。参考电压Vref3可以通过节点ND2被输入到运算放大器1131的同相端子。
设置到节点ND3的电压的电平“Vref4”和设置到节点ND4的电压的电平“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”可以通过在第二步骤“步骤2”的操作中存储在电容元件C1和C2中的能量被维持。“Vref4”的电压可以通过电容元件C1被提供给运算放大器1131的空同相端子，并且“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”的电压可以通过电容元件C2被提供给运算放大器1131的空反相端子。
运算放大器1131可以基于通过反相端子接收的“Vo-Vos2”的电压、通过同相端子接收的“Vref3”的电压、通过空同相端子接收的“Vref4”的电压以及通过空反相端子接收的“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”的电压，输出电压Ve。
例如，运算放大器1131可以放大“Vo-Vos2”和“Vref3”之间的差值(即，可以将“Vo-Vos2”和“Vref3”之间的差值与运算放大器1131的增益A21一起相乘)并且可以产生“(Vref3-Vo+Vos2)×A21”的电压。运算放大器1131可以基于通过空同相端子接收的“Vref4”的电压和通过空反相端子接收的“(Vos2×A21)/(1+A22)+Vref4”的电压，输出“(Vos2×A21×A22)/(1+A22)”的电压。
因此，运算放大器1131可以基于“(Vref3-Vo+Vos2)×A21”的电压和“(Vos2×A21×A22)/(1+A22)–Vref4”的电压输出“(Vref3-Vo+Vos2)×A21–(Vos2×A21×A22)/(1+A22)–Vref4”的电压Ve。因此，在运算放大器1131的增益“A21”和“A22”足够大的情况下，电压Ve的电平可以近似为“(Vref3-Vo)×A21-Vref4”。也就是说，在增益“A21”和“A22”足够大的情况下，包括在电压Ve的电平中的偏移电压Vos2的分量的幅度可以足够小。为了便于描述，上面将示例描述为从运算放大器1131输出“(Vref3-Vo)×A21-Vref4”的电压Ve。
电压Ve可以输入到节点ND5/ND6。“(Vref3-Vo)×A21-Vref4”的电压可以设置到节点ND5/ND6。可以通过设置到节点ND5/ND6的“(Vref3-Vo)×A21-Vref4”的电压对电容元件C3进行充电。因此，与设置到节点ND5/ND6的电平“(Vref3-Vo)×A21”相应的能量可以存储在电容元件C3中。设置到节点ND5/ND6的“(Vref3-Vo)×A21-Vref4”的电压可以作为电压Vs_1被提供给放大电路1120。
参考电压Vref5可以输入到节点ND7。可以将“Vref5”的电压设置到节点ND7。可以通过设置到节点ND7的“Vref5”的电压对电容元件C4进行充电。因此，与设置到节点ND7的电平“Vref5”相应的能量可以存储在电容元件C4中。设置到节点ND7的“Vref5”的电压可以作为电压Vs_2被提供给放大电路1120。如先前所讨论的，Vref4可以等于Vref5，使得电压Vs_1可以是“(Vref3-Vo)×A21-Vref5”。
可以顺序地且重复地执行参照图6至图9描述的第一步骤步骤1至第四步骤步骤4的操作。例如，可以在第一时间段到第四时间段期间分别执行第一步骤步骤1和第二步骤步骤2的操作。第一时间段到第四时间段可以顺序地到来。
图10是示出包括图3的补偿级电路的图1的电子电路的示例构造的电路图。
参照图10，电子电路1000a可以包括反馈电路1110、放大电路1120、子放大电路1130、分压电路1140和电源级电路1200。参照图4的实施例描述了放大电路1120的示例构造和示例操作，因此，将省略另外的描述以避免冗余。参照图5至图9的实施例描述了子放大电路1130的示例构造和示例操作，因此，将省略另外的描述以避免冗余。
反馈电路1110可以包括电阻器Ra和Rb以及电容元件Ca。反馈电路1110可以通过节点ND8从电源级电路1200接收电压Vo。电容元件Ca可以连接在节点ND8和节点ND9之间。电阻器Ra可以连接在节点ND8和节点ND9之间。电阻器Rb可以连接在节点ND9和接地端子之间。
电容元件Ca可以为电压Vo提供反馈路径。电容元件Ca可以与由电源级电路1200、反馈电路1110、放大电路1120和子放大电路1130组成的环路的特性相关联。例如，可以根据电容元件Ca的电容形成环路的极点和/或零点。
当电压Vo通过电阻器Ra和Rb被分压时，电压Vf可以被设置到节点ND9。因此，电阻器Ra和Rb的电阻之间的比率可以与电压Vo的电平和电压Vf的电平之间的比率相应。例如，电压Vf的电平可以是“Vo×(Rb/(Ra+Rb))”(这里，“Vo”是电压Vo的电平，“Ra”是电阻器Ra的电阻，“Rb”是电阻器Rb的电阻)。设置到节点ND9的电压Vf可以被提供给放大电路1120。
参照图4的实施例描述了放大电路1120的示例构造和示例操作，因此，将省略另外描述以避免冗余。参照图5至图9的实施例描述了子放大电路1130的示例构造和示例操作，因此，将省略另外描述以避免冗余。
分压电路1140可以包括电阻器Rc和电阻器Rd。可以通过节点ND11接收参考电压Vref1。电阻器Rc可以连接在节点ND11和节点ND12之间。电阻器Rd可以连接在节点ND12和接地端子之间。设置到节点ND12的电压可以作为参考电压Vref2被提供给放大电路1120的运算放大器1121。分压电路1140可以将输入到节点ND11的参考电压Vref1旁路到子放大电路1130。因此，输入到节点ND11的参考电压Vref1可以作为参考电压Vref3被提供给子放大电路1130。
当参考电压Vref1通过电阻器Rc和电阻器Rd被分压时，参考电压Vref2可以被设置到节点ND12。因此，电阻器Rc和电阻器Rd的电阻之间的比率可以与参考电压Vref1的电平和参考电压Vref2的电平之间的比率相应。例如，参考电压Vref2的电平可以是“Vref1×(Rd/(Rc+Rd))”(这里，“Vref1”是参考电压Vref1的电平，“Rc”是电阻器Rc的电阻，“Rd”是电阻器Rd的电阻)。
电阻器Rc和电阻器Rd的电阻可以与电阻器Ra和电阻器Rb的电阻相关联(例如，相同或成比例)。因此，电阻器Ra和电阻器Rb的电阻之间的比率可以与电阻器Rc和电阻器Rd的电阻之间的比率相应。因此，可以由反馈电路1110和分压电路1140根据基本相同的比例对电压Vo和参考电压Vref1进行缩放。
如参照图6至图9所述，电压Vs_1和Vs_2可以包括偏移电压Vos2的分量。如参照图4所述，运算放大器1121可以基于电压Vs_1输出“A11×(Vref2-Vf+Vos1)-Vs_1×A12”的电压Vc。因此，运算放大器1121可以基于“(Vref3-Vo)×A21-Vref5”的电压Vs_1和“Vref5”的电压Vs_2输出“A11×(Vref2–Vf+Vos1)+A12×A21×(Vref3–Vo)”的电压Vc。
因为参考电压Vref3与参考电压Vref2的比率和电压Vo与电压Vf的比率基本相同，所以“Vref2-Vf”可以近似于“K×(Vref3-Vo)”(这里，“K”是比例常数)。因此，电压Vc可以具有“(K×A11+A12×A21)×(Vref3-Vo)+A11×Vos1”的电平。在“A11+A12×A21”足够大于“A11”的情况下，电压Vc的电平可以近似于“(K×A11+A12×A21)×(Vref3-Vo)”。也就是说，包括在电压Vc中的偏移电压Vos1的分量可以足够小。
图10的子放大电路1130可以基于直接从电源级电路1200接收的电压Vo进行操作。电源级电路1200可以稳定地保持电压Vo的电平。因此，尽管在子放大电路1130中发生的开关噪声未绕行(circuit)通过单独的缓冲器，但是电压Vo的电平可以被稳定地保持。
图10的电子电路1000a不包括缓冲器。因此，电子电路1000a不由于单独的缓冲器而产生偏移电压。由电子电路1000a的放大电路1120输出的电压Vc可以不包括偏移分量。因此，电压Vc的电平可以不包括来自缓冲器的偏移分量的误差。
电源级电路1200可以基于电压Vc产生电压Vo。例如，电源级电路1200可以通过基于电压Vc调节电压Vo的电平来补偿针对参考电压Vref1的电平的包括在电压Vc的电平中的误差。
图11是示出包括图3的补偿级电路的图1的电子电路的另一示例构造的电路图。
参照图11，除了节点ND9可以与缓冲器BF连接并且缓冲器BF的输出(电压Vf)被提供给放大电路1120和子放大电路1130两者之外，电子电路1000b可以与图10的实施例相同并且操作相同。因此，仅描述这些差异。
缓冲器BF可以连接在节点ND9和节点ND10之间。缓冲器BF可以将设置到节点ND9的电压Vf传送到节点ND10。放大电路1120的运算放大器1121可以与节点ND10连接。子放大电路1130的开关SW2和运算放大器1131可以与节点ND10连接。
如参照图6至图9所述，子放大电路1130可以执行自动调零操作。自动调零操作可以包括通过开关SW1至开关SW6进行的操作。因此，自动调零操作可能引起子放大电路1130的开关噪声。
缓冲器BF可以使从子放大电路1130传输的开关噪声绕行通过节点ND10。因此，开关噪声可以不被传递到节点ND9，并且电压Vf的电平可以被稳定地保持。之后，放大电路1120可以基于具有稳定保持的电平的电压Vf稳定地操作。
设置到节点ND9的电压Vf可以通过缓冲器BF被提供给放大电路1120和子放大电路1130。
图11的缓冲器BF可以包括至少一个有源元件(例如，运算放大器)。可以通过包括在缓冲器BF中的有源元件产生偏移电压。由于由缓冲器BF的有源元件产生的偏移电压，由电子电路1000a的放大电路1120输出的电压Vc可以包括偏移分量。因此，电压Vc的电平可以包括来自缓冲器BF的偏移分量的误差。
图12是示出包括图2的补偿级电路的图1的电子电路的另一示例构造的电路图。
参照图12，除了已经去除了分压电路1140并且第一参考电压Vref1被提供给放大电路1120和子放大电路1130两者之外，电子电路1000c可以与图11的实施例相同并且操作相同。
图13是示出包括图1的电子电路的电子装置的示例配置的电路图。
电子装置2000可以包括通信电路2100、用户接口2200、非易失性存储器2300、缓冲存储器2400、PMIC 2500和主处理器2600。然而，电子装置2000的组件不限于图13的实施例。电子装置2000可以不包括图13中所示的一个或多个组件，或者还可以包括图13中未示出的至少一个组件。
通信电路2100可以包括天线2110、收发器2120和调制器/解调器(MODEM)2130。通信电路2100可以通过天线2110与外部装置/系统交换信号。MODEM 2130可以转换通过天线2110接收的信号。例如，通信电路2100的收发器2120和MODEM 2130可以按照一个或多个无线通信协议处理与外部装置/系统交换的信号。
用户接口2200可以对用户和电子装置2000之间的通信进行仲裁。用户可以通过用户接口2200向电子装置2000输入命令。电子装置2000可以通过用户接口2200向用户提供由主处理器2600产生的信息。
非易失性存储器2300可以与电源无关地存储数据。例如，非易失性存储器2300可以包括诸如闪存、PRAM、MRAM、ReRAM和FRAM的各种非易失性存储器中的至少一种。例如，非易失性存储器2300可以包括诸如硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)或安全数字(SD)卡的可移动存储器、和/或诸如嵌入式多媒体卡(eMMC)的嵌入式存储器。
缓冲存储器2400可以存储用于电子装置2000的操作的数据。例如，缓冲存储器2400可以临时存储由主处理器2600处理的数据或将由主处理器2600处理的数据。例如，缓冲存储器2400可以包括易失性存储器(诸如，静态随机存取存储器(SRAM)、动态RAM(DRAM)或同步DRAM(SDRAM))和/或非易失性存储器(诸如，闪存、相变RAM(PRAM)、磁阻式RAM(MRAM)、电阻式RAM(ReRAM)或铁电RAM(FRAM))。
PMIC 2500可以为电子装置2000的组件供电。PMIC 2500可以适当地转换从电池和/或外部电源接收的电力，并且可以将转换后的电力传输到电子装置2000的组件。为了转换电压，PMIC 2500可以包括图1的电子电路1000、图10的电子电路1000a和图11的电子电路1000b中的至少一个。
主处理器2600可以控制电子装置2000的整体操作。主处理器2600可以控制/管理电子装置2000的组件的操作。主处理器2600可以处理用于操作电子装置2000的各种操作。例如，主处理器2600可以用通用处理器、专用处理器或应用处理器来实现。
根据本发明构思的实施例，可以抵消由包括在电子电路中的有源元件产生的偏移电压，因此，可以从电子电路输出具有准确电平的电压。
虽然已经参照本发明构思的示例实施例描述了本发明构思，但是对于本领域中的普通技术人员将显而易见的是，在不脱离权利要求中阐述的本发明构思的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。

Claims (18)

1.一种电子电路，包括：
参考电压产生电路，被配置为从第一参考电压产生第二参考电压，其中，所述参考电压产生电路包括第一分压器，其中，所述第一分压器被配置为通过以第一比率对所述第一参考电压进行分压来获得所述第二参考电压；
反馈电路，被配置为从输出电压产生输入电压，其中，所述反馈电路包括第二分压器，其中，所述第二分压器被配置为通过以第二比率对所述输出电压进行分压来获得所述输入电压；
第一放大电路，被配置为基于第一参考电压和输出电压产生用于抵消由第二放大电路产生的偏移电压的第一补偿电压，其中，所述输出电压来自功能电路块；以及
第二放大电路，被配置为基于输入电压、第二参考电压和所述第一补偿电压产生控制电压，其中，所述第二参考电压不同于所述第一参考电压。
2.如权利要求1所述的电子电路，其中
所述第二参考电压是所述第一参考电压的第一比率。
3.如权利要求2所述的电子电路，其中
所述输入电压是所述输出电压的第二比率。
4.如权利要求3所述的电子电路，其中，所述第一比率与所述第二比率成比例。
5.如权利要求3所述的电子电路，其中，所述第一比率与所述第二比率相同。
6.如权利要求1所述的电子电路，其中，
所述输入电压是所述输出电压的比率。
7.如权利要求1所述的电子电路，其中，所述第一比率与所述第二比率成比例。
8.如权利要求1所述的电子电路，其中，所述第一比率与所述第二比率相同。
9.如权利要求1所述的电子电路，其中，
所述第一放大电路被配置为在第一同相端子处接收所述第一参考电压，并在第一反相端子处接收所述输出电压；以及
所述第二放大电路被配置为在第二同相端子处接收所述第二参考电压，在第二反相端子处接收所述输入电压，并在空端子处接收所述第一补偿电压。
10.如权利要求9所述的电子电路，其中，
所述第一放大电路包括第一空同相端子和第一空反相端子，并且所述第一放大电路被配置为在所述第一空同相端子处接收第三参考电压；以及
所述第二放大电路包括第二空同相端子和第二空反相端子，并且所述第二放大电路被配置为在所述第二空同相端子处接收所述第一补偿电压并在所述第二空反相端子处接收第四参考电压。
11.如权利要求10所述的电子电路，其中，所述第四参考电压与所述第三参考电压相同。
12.如权利要求1所述的电子电路，还包括：
开关结构，
其中，所述开关结构被配置为：在第一操作中，将所述输出电压施加到所述第一放大电路的同相端子和反相端子，并将所述第一放大电路的输出连接到所述第一放大电路的空反相端子；并且
所述开关结构被配置为：在第二操作中，将所述输出电压施加到所述第一放大电路的反相端子，将所述第一参考电压施加到所述第一放大电路的同相端子，将所述第一放大电路的输出与所述第一放大电路的空反相端子断连，并将所述第一放大电路的输出施加到所述第二放大电路的空同相端子。
13.如权利要求12所述的电子电路，还包括：
第一电荷存储电路，连接到所述第二放大电路的空同相端子；
第二电荷存储电路，连接到所述第二放大电路的空反相端子；
第三电荷存储电路，连接到所述第一放大电路的空同相端子；以及
第四电荷存储电路，连接到所述第一放大电路的空反相端子。
14.如权利要求13所述的电子电路，其中，
所述开关结构被配置为在所述第一操作中将第三参考电压施加到所述第一放大电路的空同相端子；以及
所述开关结构被配置为在所述第二操作中将第四参考电压施加到所述第二放大电路的空反相端子。
15.如权利要求14所述的电子电路，其中，所述第四参考电压与所述第三参考电压相同。
16.如权利要求14所述的电子电路，还包括：
第一分压电路，被配置为以第一比率对所述第一参考电压进行分压以获得所述第二参考电压；以及
第二分压电路，被配置为以第二比率对所述输出电压进行分压以获得所述输入电压。
17.一种电子装置，包括：
功能电路块，被配置为基于控制电压产生输出电压；以及
补偿电路，被配置为产生所述控制电压，其中，所述补偿电路包括：
参考电压产生电路，被配置为从第一参考电压产生第二参考电压，其中，所述参考电压产生电路包括第一分压器，其中，所述第一分压器被配置为通过以第一比率对所述第一参考电压进行分压来获得所述第二参考电压，
反馈电路，被配置为从所述输出电压产生输入电压，其中，所述反馈电路包括第二分压器，其中，所述第二分压器被配置为通过以第二比率对所述输出电压进行分压来获得所述输入电压，
第一放大电路，被配置为基于第一参考电压和所述输出电压产生用于抵消由第二放大电路产生的偏移电压的第一补偿电压，其中，所述输出电压来自所述功能电路块，以及
第二放大电路，被配置为基于输入电压、第二参考电压和所述第一补偿电压产生所述控制电压，其中，所述第二参考电压不同于所述第一参考电压。
18.一种电子电路，包括：
第一放大电路，被配置为基于第一参考电压和输出电压产生第一补偿电压，其中，所述输出电压来自功能电路块；
第二放大电路，被配置为基于输入电压、第二参考电压和所述第一补偿电压产生控制电压，其中，所述第二参考电压不同于所述第一参考电压；并且
其中，
所述第一放大电路被配置为在第一同相端子处接收所述第一参考电压，并在第一反相端子处接收所述输出电压；
所述第二放大电路被配置为在第二同相端子处接收所述第二参考电压，并在第二反相端子处接收所述输入电压；
所述第一放大电路包括第一空同相端子和第一空反相端子，并且所述第一放大电路被配置为在所述第一空同相端子处接收第三参考电压；以及
所述第二放大电路包括第二空同相端子和第二空反相端子，并且所述第二放大电路被配置为在所述第二空同相端子处接收所述第一补偿电压并在所述第二空反相端子处接收第四参考电压，其中，所述第四参考电压与所述第三参考电压相同。
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