CN115189657A - 一种失调电压校准电路及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种失调电压校准电路及校准方法。该电路包括：多级放大器；选通开关，包括与多级放大器中各级放大器的输出端对应连接的多个开关，输出端的失调电压传输至；比较器，与选通开关电连接，比较器用于通过选通开关输入多级放大器的失调电压，并根据失调电压输出高电平或低电平；控制器，与选通开关电连接，用于接收控制指令，并根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，以通过比较器对失调电压进行校准。本发明实施例提供的失调电压校准电路及校准方法，能够提高校准效率。

Description

一种失调电压校准电路及校准方法

技术领域

本发明实施例涉及电压校准技术，尤其涉及一种失调电压校准电路及校准方法。

背景技术

放大器作为将输入信号的电压或功率进行放大的器件，在很多领域有着广泛应用。对于放大器，失调电压表征差分放大器的本级匹配程度，若失调电压存在问题，则会影响放大器的正常工作。

目前，现有的失调电压校准方式，通常在对多级放大器进行失调电压校准时，需要万用表读取失调电压信息，再由万用表读取的信息去校准，这种方式花费的时间较长，影响校准效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种失调电压校准电路及校准方法，以提高校准效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种失调电压校准电路，包括：

多级放大器；

选通开关，包括与多级放大器中各级放大器的输出端对应连接的多个开关，输出端的失调电压传输至选通开关；

比较器，与选通开关电连接，比较器用于通过选通开关输入多级放大器的失调电压，并根据失调电压输出高电平或低电平；

控制器，与选通开关电连接，用于接收控制指令，并根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，以通过比较器对失调电压进行校准。

可选的，多级放大器为n级放大器，选通开关的开关数量大于或者等于n。

可选的，选通开关的开关数量大于n，选通开关包括至少一个用于与独立放大器连接的开关，以对独立放大器进行失调电压校准。

可选的，选通开关还包括至少一个用于传输预设基准电压的开关，以使比较器输入预设基准电压。

可选的，失调电压校准电路还包括万用表，万用表与比较器的输入端电连接。

可选的，多级放大器、选通开关、比较器和控制器均集成在同一芯片。

第二方面，本发明实施例提供了一种失调电压校准方法，失调电压校准方法由如第一方面所述的控制器执行，包括：

接收控制指令；

根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，以通过比较器对失调电压进行校准。

可选的，根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，包括：

若控制指令为校准多级放大器中第k级放大器的失调电压对应的指令，则控制选通开关中与第k级放大器的输出端对应连接的开关导通，以及在第k级放大器之前的各级放大器的输出端对应连接的开关均关断，以通过比较器对第k级放大器的失调电压进行校准。

可选的，通过比较器对失调电压进行校准，包括：

实时调整输入比较器的失调电压，当比较器的输出发生跳变时，确定失调电压完成校准。

可选的，多级放大器的失调电压校准顺序是由多级放大器中第一级放大器开始逐级校准。

本发明实施例提供的失调电压校准电路及校准方法，包括：多级放大器；选通开关，包括与多级放大器中各级放大器的输出端对应连接的多个开关，输出端的失调电压传输至选通开关；比较器，与选通开关电连接，比较器用于通过选通开关输入多级放大器的失调电压，并根据失调电压输出高电平或低电平；控制器，与选通开关电连接，用于接收控制指令，并根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，以通过比较器对失调电压进行校准。本发明实施例提供的失调电压校准电路及校准方法，由控制器控制选通开关中各开关的通断，通过比较器对失调电压进行校准，避免了万用表读取失调电压信息再校准带来的校准时间较长，速度较慢的问题，从而提高校准效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种失调电压校准电路的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种比较器输出电平和失调电压寄存器值变化的示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种失调电压校准电路的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种失调电压校准方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种失调电压校准电路的结构示意图。参考图1，失调电压校准电路包括：多级放大器10、选通开关20、比较器30和控制器40。

其中，选通开关20包括与多级放大器10中各级放大器的输出端对应连接的多个开关，输出端的失调电压传输至选通开关20；比较器30与选通开关20电连接，比较器30用于通过选通开关20输入多级放大器10的失调电压，并根据失调电压输出高电平或低电平；控制器40与选通开关20电连接，用于接收控制指令，并根据控制指令控制选通开关20中各开关的通断，以通过比较器30对失调电压进行校准。

示例性地，多级放大器10为n级放大器(第一级放大器1、第二级放大器2、第三级放大器3至第n级放大器n，n大于3)，则选通开关20中包括与n级放大器中每级放大器对应的多个开关，其中每级放大器可对应至少一个开关。控制器40还与比较器30以及放大器的各个寄存器电连接，控制器根据控制指令控制选通开关20中各开关的通断，并根据比较器30输出的电平对失调电压进行校准。当控制器40接收到多级放大器10需要进行校准的控制指令时，控制器40对多级放大器10进行逐级校准，控制器40依次控制选通开关20中与多级放大器10中各级放大器一一对应的开关导通，如控制多级放大器10中的第一级放大器1对应的开关导通，其它开关断开，对第一级放大器1进行失调电压校准。控制器40对第一级放大器1进行失调电压校准后，控制第二级放大器2对应的开关导通，其它开关断开，依次进行失调电压校准。以多级放大器10中的第一级放大器1为例，当控制器40控制第一级放大器对应的开关导通时，若第一级放大器1的两路差分输出存在失调如正相输出端的电压为1.5V，反相输出端的电压为1.7V，则对应传输至比较器30的两个输入端的电压大小不同。当比较器30的两个输入端即正相输入端和反相输入端输入的电压大小不同时，如比较器30的正相输入端输入的电压为1.5V，反相输入端输入的电压为1.7V，即正相输入端输入的电压小于反相输入端输入的电压时，比较器30输出的电平为低电平，此时控制器40根据比较器30输出的低电平，控制失调电压寄存器值即此时的第一级放大器1的正相输出端对应的寄存器的值加1(可以预设寄存器的值加减1对应失调电压加减预设值如0.1V)，则正相输出端的电压加0.1V即为1.6V，此时比较器30的输出电平仍为低电平，则控制器40继续控制上述寄存器的值加1，此时正相输出端的电压为1.7V，两路输出相同表示校准完成，比较器30的两个输入端的电压大小相同，比较器30的输出发生电压跳变。示例性地，图2是本发明实施例一提供的一种比较器输出电平和失调电压寄存器值变化的示意图，参考图2，比较器30的输出电平发生跳变，控制器40根据输出电平跳变可确定此时第一级放大器1的失调电压校准完成，以此逐级校准，直至完成各级放大器的校准，从而实现多级放大器10的失调电压校准。

本实施例提供的失调电压校准电路，包括：多级放大器；选通开关，包括与多级放大器中各级放大器的输出端对应连接的多个开关，输出端的失调电压传输至；比较器，与选通开关电连接，比较器用于通过选通开关输入多级放大器的失调电压，并根据失调电压输出高电平或低电平；控制器，与选通开关电连接，用于接收控制指令，并根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，以通过比较器对失调电压进行校准。本实施例提供的失调电压校准电路，由控制器控制选通开关中各开关的通断，通过比较器对失调电压进行校准，避免了万用表读取失调电压信息再校准带来的校准时间较长，速度较慢的问题，从而提高校准效率。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种失调电压校准电路的结构示意图。本实施例建立在实施例一的基础上，可选的，多级放大器10为n级放大器，选通开关20的开关数量大于或者等于n。

其中，n为大于或等于2的正整数，选通开关20的开关数量可以大于或等于2n，n级放大器可对应2n个开关，如各级放大器的两路输出分别通过对应的两个开关传输至比较器30的两个输入端。

可选的，选通开关20的开关数量大于n，选通开关20包括至少一个用于与独立放大器连接的开关50，以对独立放大器m进行失调电压校准。

具体的，独立放大器m若存在失调电压需要校准的问题，当控制器40接收到独立放大器m需要进行校准的控制指令时，控制独立放大器m对应的开关导通，独立放大器m通过对应的开关传输电压至比较器30，控制器40根据比较器30的输出调节独立放大器的寄存器，以对独立放大器m的失调电压进行校准。

可选的，选通开关20还包括至少一个用于传输预设基准电压的开关，以使比较器输入预设基准电压。

具体的，预设基准电压可在校准独立放大器m时输入，也可在对多级放大器10进行校准时输入。例如，独立放大器m的失调电压需要校准至2V，则预设基准电压可以调为2V。控制器40接收到独立放大器m需要进行校准的控制指令时，控制独立放大器m对应的开关以及用于传输预设基准电压的开关导通，独立放大器m的输出电压可传输至比较器30的一个输入端如正相输入端，预设基准电压可传输至比较器30的另一个输入端如反相输入端。控制器40根据比较器30是输出控制独立放大器的寄存器的值加或减，直到将失调电压校准至预设基准电压的值即需要校准到的电压值，具体过程可参考上述实施例一对多级放大器10的校准过程，在此不再赘述。同理，控制器40接收到在需要预设基准电压校准多级放大器10的控制指令时，控制用于传输预设基准电压，与比较器30的一个输入端电连接的开关导通，并控制与比较器30的另一输入端电连接的对应第一级放大器的开关导通，对第一级放大器进行校准。

另外，选通开关20可包括两个用于传输预设基准电压的开关，这两个开关分别与比较器30的两个输入端电连接。控制器40接收到比较器30本身需要进行失调电压校准的控制指令时，控制上述两个开关导通，预设基准电压传输至比较器30的两个输入端，由于比较器30本身存在校准问题，因此，比较器30的两个输入端输入至比较器30内部的电压实际大小不同，此时控制器40根据比较器30的输出控制比较器30对应的寄存器的值加减，以实现对比较器30的校准。具体校准过程可参考上述实施例一对多级放大器10的校准过程，在此不再赘述。

可选的，失调电压校准电路还包括万用表50，万用表50与比较器30的输入端电连接。其中，万用表50可检测传输至比较器30的两个输入端的电压大小，以对传输至比较器30的电压进行再次确认，防止比较器30的输入出现问题而无法及时发现，影响失调电压校准。

可选的，多级放大器10、选通开关20、比较器30和控制器40均集成在同一芯片。这样设置，可使失调电压校准电路集成化，在芯片内部即可解决失调电压校准问题，省去外部结构，校准速度快精度高。

本实施例提供的失调电压校准电路，由控制器控制选通开关中各开关的通断，通过比较器对失调电压进行校准，避免了万用表读取失调电压信息再校准带来的校准时间较长，速度较慢的问题，从而提高校准效率。并且，选通开关包括至少一个用于与独立放大器连接的开关，可通过控制器和比较器对独立放大器进行电压校准。

实施例三

图4是本发明实施例三提供的一种失调电压校准方法的流程图，本实施例可适用于对放大器进行失调电压校准等方面，该方法可以由本发明任意实施例所述的控制器执行，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、接收控制指令。

步骤120、根据控制指令控制选通开关中各开关的通断，以通过比较器对失调电压进行校准。

具体的，若控制指令为校准多级放大器中第k级放大器的失调电压对应的指令，则控制选通开关中与第k级放大器的输出端对应连接的开关导通，以及在第k级放大器之前的各级放大器的输出端对应连接的开关均关断，以通过比较器对第k级放大器的失调电压进行校准。多级放大器的失调电压校准顺序是由多级放大器中第一级放大器开始逐级校准。具体校准过程可参考上述实施例一对多级放大器10的校准过程，在此不再赘述。

本实施例提供的失调电压校准方法与本发明任意实施例提供的失调电压校准电路属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的失调电压校准电路。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种失调电压校准电路，其特征在于，包括：

多级放大器；

选通开关，包括与所述多级放大器中各级放大器的输出端对应连接的多个开关，所述输出端的失调电压传输至所述选通开关；

比较器，与所述选通开关电连接，所述比较器用于通过所述选通开关输入所述多级放大器的失调电压，并根据所述失调电压输出高电平或低电平；

控制器，与所述选通开关电连接，用于接收控制指令，并根据所述控制指令控制所述选通开关中各开关的通断，以通过所述比较器对所述失调电压进行校准。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述多级放大器为n级放大器，所述选通开关的开关数量大于或者等于n。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述选通开关的开关数量大于n，所述选通开关包括至少一个用于与独立放大器连接的开关，以对所述独立放大器进行失调电压校准。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述选通开关还包括至少一个用于传输预设基准电压的开关，以使所述比较器输入所述预设基准电压。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括万用表，所述万用表与所述比较器的输入端电连接。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述多级放大器、所述选通开关、所述比较器和所述控制器均集成在同一芯片。

7.一种失调电压校准方法，其特征在于，所述失调电压校准方法由权利要求1-6任一所述的控制器执行，包括：

接收控制指令；

根据所述控制指令控制所述选通开关中各开关的通断，以通过所述比较器对所述失调电压进行校准。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制指令控制所述选通开关中各开关的通断，包括：

若所述控制指令为校准所述多级放大器中第k级放大器的失调电压对应的指令，则控制所述选通开关中与所述第k级放大器的输出端对应连接的开关导通，以及在所述第k级放大器之前的各级放大器的输出端对应连接的开关均关断，以通过所述比较器对所述第k级放大器的失调电压进行校准。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过所述比较器对所述失调电压进行校准，包括：

实时调整输入所述比较器的失调电压，当所述比较器的输出发生跳变时，确定所述失调电压完成校准。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多级放大器的失调电压校准顺序是由所述多级放大器中第一级放大器开始逐级校准。

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