CN208862802U - 自适应式校准电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自适应式校准电路，包括控制模块、信号发生模块、数模转换模块及滤波模块。信号发生模块接收控制模块传送的控制信号并产生正弦波信号。数模转换模块接收信号发生模块传送的正弦波信号并产生激励信号。滤波模块接收数模转换模块传送的激励信号并产生方均根信号。控制模块接收滤波模块传送的方均根信号并产生方均根比例信号。控制模块根据方均根比例信号产生电容控制信号调整滤波模块的电容值。本实用新型提供的自适应式校准电路，能够由控制模块调整滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值，有效增加校准的准确性，解决芯片制造生产偏差。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种自适应式校准电路。
背景技术
一般来说，集成电路已广泛使用在各种电子商品，其中，在芯片的制造生产过程中由于生产工艺、工作条件等的偏差，可能导致电路中的电容电阻存在一定的偏差，进而导致电路性能与设计的不一致。尤其是在集成模拟滤波器电路中，这偏差可能导致滤波器的滤波特性不一致，从而影响量产的一致性，为了解决此问题，可以外加片外测量匹配电路或补偿电路来保持一致性，但是会增加测量成本，导致整个生产成本的增加。因此，使用芯片内部集成自建测试校准电路，可以有效的校准这一偏差，有效的节约生产成本和提高生产流程。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提供了一种自适应式校准电路，能够有效解决芯片制造生产偏差。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
第一方面，本实用新型提供了一种自适应式校准电路，所述自适应式校准电路包括：
控制模块，用于发送控制信号；
信号发生模块，与所述控制模块电性连接，所述信号发生模块接收所述控制模块传送的所述控制信号，所述信号发生模块根据所述控制信号产生正弦波信号；
数模转换模块，与所述信号发生模块电性连接，所述数模转换模块接收所述信号发生模块传送的所述正弦波信号，所述数模转换模块根据所述正弦波信号产生激励信号；
滤波模块，与所述数模转换模块和所述控制模块电性连接，所述滤波模块接收所述数模转换模块传送的所述激励信号，所述滤波模块根据所述激励信号产生方均根信号；
其中，所述控制模块接收所述滤波模块传送的所述方均根信号，所述控制模块根据所述方均根信号产生方均根比例信号；
其中，所述控制模块根据所述方均根比例信号产生电容控制信号并传送至所述滤波模块，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值。
作为一种可选的实施方式，所述控制模块比较所述方均根比例信号及预设方均根比例系数来产生所述电容控制信号，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的可变电容。
作为一种可选的实施方式，所述自适应式校准电路还包括：
功能模块；
第一加法器，与所述功能模块、所述数模转换模块及所述滤波模块电性连接；
其中，当所述自适应式校准电路为初始化模式时，所述功能模块不输出校准驱动信号；当所述自适应式校准电路进入校准模式时，所述功能模块输出所述校准驱动信号。
作为一种可选的实施方式，所述滤波模块包括：
滤波器，与所述数模转换模块电性连接，所述滤波器接收数模转换模块传送的所述激励信号，所述滤波器对所述激励信号进行滤波；
模数转换模块，与所述滤波器电性连接，所述模数转换模块将模拟激励信号转换为数字激励信号；
能量计算模块，与所述模数转换模块及所述控制模块电性连接，所述能量计算模块将所述数字激励信号转换为所述方均根信号。
作为一种可选的实施方式，所述控制模块接收所述能量计算模块传送的所述方均根信号并产生所述方均根比例信号，所述控制模块根据所述方均根比例信号产生所述电容控制信号并传送至所述滤波器，所述电容控制信号用于调整所述滤波器的可变电容。
作为一种可选的实施方式，所述能量计算模块包括：
乘法器，与所述模数转换模块电性连接，所述乘法器用于对所述数字激励信号进行乘法运算；
第二加法器，与所述乘法器电性连接，所述第二加法器对所述数字激励信号进行加法运算；
除法器，与所述第二加法器电性连接，所述除法器对所述数字激励信号进行除法运算，并输出所述方均根信号至所述控制模块。
作为一种可选的实施方式，所述信号发生模块包括：
第三加法器，与所述控制模块电性连接，所述第三加法器接受所述控制模块传送的所述控制信号，所述第三加法器对所述控制信号进行加法运算；
稳压器，与所述第三加法器电性连接，所述稳压器对所述控制信号进行稳压；
查找表电路，与所述稳压器电性连接，所述查找表电路根据稳压的控制信号通过逻辑运算来查找相应的正弦波；
电流计，与所述查找表电路电性连接，所述电流计根据所述查找表电路传送的正弦波产生所述正弦波信息，所述电流计将所述正弦波信息传送至所述数模转换模块。
第二方面，本实用新型提供了一种自适应式校准电路，所述自适应式校准电路包括：
控制模块，用于发送第一、二控制信号；
信号发生模块，与所述控制模块电性连接，所述信号发生模块接收所述控制模块传送的所述第一、二控制信号，所述信号发生模块根据所述第一、二控制信号分别产生第一、二正弦波信号；
数模转换模块，与所述信号发生模块电性连接，所述数模转换模块接收所述信号发生模块传送的所述第一、二正弦波信号，所述数模转换模块根据所述第一、二正弦波信号分别产生第一、二激励信号；
滤波模块，于所述数模转换模块和所述控制模块电性连接，所述滤波模块接收所述数模转换模块传送的所述第一、二激励信号，所述滤波模块根据所述第一、二激励信号分别产生第一、二方均根信号；
其中，所述控制模块接收所述滤波模块传送的所述第一、二方均根信号，所述控制模块根据所述第一、二方均根信号产生方均根比例信号；
其中，所述控制模块根据所述方均根比例信号产生电容控制信号并传送至所述滤波模块，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值。
作为一种可选的实施方式，所述控制模块比较所述方均根比例信号及预设方均根比例系数来产生所述电容控制信号，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的可变电容。
根据本实用新型提供了一种自适应式校准电路，在现有校准电路的基础上，提出了自适应式校准电路包括控制模块、信号发生模块、数模转换模块及滤波模块。信号发生模块接收控制模块传送的控制信号并产生正弦波信号。数模转换模块接收信号发生模块传送的正弦波信号并产生激励信号。滤波模块接收数模转换模块传送的激励信号并产生方均根信号。控制模块接收滤波模块传送的方均根信号并产生方均根比例信号。控制模块根据方均根比例信号产生电容控制信号用于调整滤波模块的电容值。本实用新型提供的自适应式校准电路，能够由控制模块调整滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值，有效增加校准的准确性，解决芯片制造生产偏差。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型范围的限定。
图1是本实用新型实施例1提供的自适应式校准电路的方块示意图。
图2是本实用新型实施例2提供的自适应式校准电路的方块示意图。
图3是本实用新型实施例3提供的自适应式校准电路的能量计算模块的方块示意图。
图4是本实用新型实施例4提供的自适应式校准电路的信号发生模块的方块示意图。
主要元件符号说明：
100、200-自适应式校准电路；110、210-控制模块；120、220、420-信号发生模块；130、230-数模转换模块；140、240-滤波模块；241-滤波器； 243-模数转换模块；245、345-能量计算模块；250-功能模块；260-第一加法器；345a-乘法器；345b-第二加法器；345c-除法器；420a-第三加法器； 420b-稳压器；420c-查找表电路；420d-电流计。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅图1，图1是本实用新型实施例1提供的自适应式校准电路的方块示意图。自适应式校准电路100包括控制模块110、信号发生模块120、数模转换模块130及滤波模块140。其中，控制电路110、信号发生模块120、数模转换模块130及滤波模块140可以设置在同一集成电路。
控制模块110用于发送控制信号至信号发生模块120，例如，控制模块 110可以为中央处理器(CPU,center processor unit)。信号发生模块120与控制模块110电性连接。信号发生模块120接收控制模块110传送的控制信号。信号发生模块120根据控制信号产生具有特定频率的正弦波信号。在另一实施例中，信号发生模块120还可以根据控制信号产生方波信号或三角波信号。
数模转换模块130与信号发生模块120电性连接，数模转换模块130 接收信号发生模块120传送的正弦波信号。数模转换模块130根据正弦波信号产生激励信号。例如，数模转换模块130可以为数模转换器(ADC， AC-DC Convertor)，用于将数字信号转换为模拟信号。滤波模块140与数模转换模块130和控制模块110电性连接。滤波模块140接收数模转换模块130传送的激励信号，滤波模块140根据激励信号产生方均根信号。例如，滤波模块140可以包括滤波器、比较器或能量计算电路，将激励信号产生转换为方均根信号。例如，滤波模块140可以对正弦波电压信号的方程求均方根值，得正弦波电压信号的均方根值。
控制模块110接收滤波模块140传送的方均根信号，控制模块110根据方均根信号产生方均根比例信号(RMS,Root-Mean-Square)。例如，控制模块110可以接收滤波模块140传送的多个方均根信号，由其中的两个方均根信号来产生方均根比例信号。控制模块110根据方均根比例信号产生电容控制信号。控制模块110并传送电容控制信号至滤波模块140。电容控制信号用于调整滤波模块140的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值。例如，滤波模块140可以包括RC可变电容。RC可变电容用于调整滤波模块140的电容值。
实施例2
请参阅图2，图2是本实用新型实施例2提供的自适应式校准电路的方块示意图。自适应式校准电路200包括控制模块210、信号发生模块220、数模转换模块230、滤波模块240、功能模块250及第一加法器260。其中，控制模块210、信号发生模块220及数模转换模块230请参考实施例1的说明，在此不再赘述。滤波模块240包括滤波器241、模数转换模块243及能量计算模块245。
第一加法器260与功能模块250、数模转换模块230及滤波模块240电性连接。例如，功能模块250可以用于切换自适应式校准电路200在初始化模式或校准模式。当自适应式校准电路200在初始化模式时。功能模块 250不输出校准驱动信号至第一加法器260。另一方面来说，当自适应式校准电路200在校准模式时，功能模块250输出校准驱动信号至第一加法器 260。换句话说，校准驱动信号用于通过滤波模块240来驱动控制模块210 产生控制信号，由控制模块210发送控制信号来控制自适应式校准电路200 进入自动校准模式。
滤波器241通过第一加法器260与数模转换模块230电性连接。滤波器241接收数模转换模块230传送的激励信号及功能模块250传送的校准驱动信号，换句话说，第一加法器260用于对激励信号及校准驱动信号进行相加运算。滤波器241对激励信号进行滤波。例如，滤波器241可以为低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器。模数转换模块243与滤波器241电性连接。模数转换模块243将模拟激励信号转换为数字激励信号。例如，模数转换模块243可以为模数转换器(ADC,AC-DC Convertor)，用于将模拟信号转换为数字信号。能量计算模块245与模数转换模块243及控制模块210电性连接。能量计算模块245将数字激励信号转换为方均根信号。例如，能量计算模块245可以为功率电路。线路功率＝线路电压×线路电流。
控制模块210接收能量计算模块245传送的方均根信号。控制模块210 并根据多个方均根信号产生方均根比例信号，例如，多个方均根信号至少包括第一方均根信号(RMS1)跟及第二方均根信号(RMS2)。控制模块 210根据第一方均根信号(RMS1)及第二方均根信号(RMS2)产生方均根比例信号(Rscale)，方均根比例信号为第一方均根信号除以第二方均根信号 (Rscale＝RMS1/RMS2)。控制模块210根据方均根比例信号产生电容控制信号，控制模块210将电容控制信号至滤波器241，电容控制信号用于调整滤波器241的可变电容。
在另一实施例中，控制模块210用于发送第一控制信号及二控制信号至信号发生模块220于相异的校准周期。信号发生模块220与控制模块210 电性连接。信号发生模块220接收控制模块210传送的第一控制信号及二控制信号。信号发生模块220根据第一控制信号及二控制信号分别产生第一正弦波信号及第二正弦波信号。
数模转换模块230与信号发生模块220电性连接。数模转换模块230 接收信号发生模块220传送的第一正弦波信号及第二正弦波信号。数模转换模块230根据第一正弦波信号产生第一激励信号。数模转换模块230根据第二正弦波信号产生第二激励信号。滤波模块240与数模转换模块230 和控制模块210电性连接。滤波模块240接收数模转换模块230传送的第一激励信号及第二激励信号。滤波模块240根据第一激励信号产生第一方均根信号(RMS1)。滤波模块240根据第二激励信号产生第二方均根信号 (RMS2)。控制模块210接收滤波模块240传送的第一方均根信号(RMS1) 及第二方均根信号(RMS2)。控制模块210根据第一方均根信号(RMS1) 及第二方均根信号(RMS2)产生方均根比例信号(Rscale＝RMS1/RMS2)。在其他实施例中，方均根比例信号可以为(Rscale＝RMS2/RMS1)。控制模块210 根据方均根比例信号(Rscale)产生电容控制信号。控制模块210传送电容控制信号至滤波模块240。电容控制信号用于调整滤波模块240的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值。控制模块210用于比较方均根比例信号(Rscale) 及预设方均根比例系数(Rtarget)来产生电容控制信号。例如，控制模块210 可以根据公式：|Rscale-Rtarget|，来产生电容控制信号调整滤波模块240的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值，以提升校准精确度。电容控制信号用于调整滤波模块240的可变电容。
实施例3
请参阅图3，图3是本实用新型实施例3提供的自适应式校准电路的能量计算模块的方块示意图。能量计算模块345包括乘法器345a、第二加法器345b及除法器345c。第二加法器345b电性连接乘法器345a及除法器 345c。乘法器345a用于对数字激励信号进行乘法运算。第二加法器345b 对数字激励信号进行加法运算。除法器345c对数字激励信号进行除法运算。除法器345c输出方均根信号(RMS)至控制模块(图未示)。能量计算模块 345可通过以下公式：
实施例4
请参阅图4，图4是本实用新型实施例4提供的自适应式校准电路的信号发生模块的方块示意图。信号发生模块420包括第三加法器420a、稳压器420b、查找表电路420c及电流计420d。第三加法器420a与控制模块(图未示)电性连接。第三加法器420a接受控制模块传送的控制信号。第三加法器420a对控制信号进行加法运算。稳压器420b与第三加法器420a电性连接。稳压器420b对控制信号进行稳压。例如，稳压器420b的作用是将波动较大和达不到电路预设要求的电源电压稳定在它的设定值范围内。
查找表电路420c与稳压器420b电性连接。查找表电路420c根据稳压的控制信号通过逻辑运算来查找相应的正弦波。例如，查找表简称为LUT (Look-Up-Table)，LUT可视为一个RAM(Random Access Memory)。当用户通过程序语言描述了一个逻辑电路以后，开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能结果，并把真值表事先写入RAM，如此每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查找表，然后输出相应的正弦波。电流计420d与查找表电路420c电性连接。电流计420d根据查找表电路420c 传送的正弦波产生正弦波信息。电流计420d将正弦波信息传送至数模转换模块(图未示)。例如，电流计420d包括电导(电阻的倒数)，电流计420d 的电流于电导成正比。
本实用新型所提出的一种自适应式校准电路，由控制模块根据方均根比例信号产生电容控制信号用于调整滤波模块的电容值。本实用新型提供的自适应式校准电路，能够由控制模块调整滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值，有效增加校准的准确性，解决芯片制造生产偏差。另外，控制模块可以根据方均根比例系数动态调整滤波器的电容值而增加自适应式校准电路的功能性。
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (9)
1.一种自适应式校准电路，其特征在于，所述自适应式校准电路包括：
控制模块，用于发送控制信号；
信号发生模块，与所述控制模块电性连接，所述信号发生模块接收所述控制模块传送的所述控制信号，所述信号发生模块根据所述控制信号产生正弦波信号；
数模转换模块，与所述信号发生模块电性连接，所述数模转换模块接收所述信号发生模块传送的所述正弦波信号，所述数模转换模块根据所述正弦波信号产生激励信号；
滤波模块，与所述数模转换模块和所述控制模块电性连接，所述滤波模块接收所述数模转换模块传送的所述激励信号，所述滤波模块根据所述激励信号产生方均根信号；
其中，所述控制模块接收所述滤波模块传送的所述方均根信号，所述控制模块根据所述方均根信号产生方均根比例信号；
其中，所述控制模块根据所述方均根比例信号产生电容控制信号并传送至所述滤波模块，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值。
2.根据权利要求1所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述控制模块比较所述方均根比例信号及预设方均根比例系数来产生所述电容控制信号，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的可变电容。
3.根据权利要求1所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述自适应式校准电路还包括：
功能模块；
第一加法器，与所述功能模块、所述数模转换模块及所述滤波模块电性连接；
其中，当所述自适应式校准电路为初始化模式时，所述功能模块不输出校准驱动信号；当所述自适应式校准电路进入校准模式时，所述功能模块输出所述校准驱动信号。
4.根据权利要求1所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述滤波模块包括：
滤波器，与所述数模转换模块电性连接，所述滤波器接收数模转换模块传送的所述激励信号，所述滤波器对所述激励信号进行滤波；
模数转换模块，与所述滤波器电性连接，所述模数转换模块将模拟激励信号转换为数字激励信号；
能量计算模块，与所述模数转换模块及所述控制模块电性连接，所述能量计算模块将所述数字激励信号转换为所述方均根信号。
5.根据权利要求4所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述控制模块接收所述能量计算模块传送的所述方均根信号并产生所述方均根比例信号，所述控制模块根据所述方均根比例信号产生所述电容控制信号并传送至所述滤波器，所述电容控制信号用于调整所述滤波器的可变电容。
6.根据权利要求4所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述能量计算模块包括：
乘法器，与所述模数转换模块电性连接，所述乘法器用于对所述数字激励信号进行乘法运算；
第二加法器，与所述乘法器电性连接，所述第二加法器对所述数字激励信号进行加法运算；
除法器，与所述第二加法器电性连接，所述除法器对所述数字激励信号进行除法运算，并输出所述方均根信号至所述控制模块。
7.根据权利要求1所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述信号发生模块包括：
第三加法器，与所述控制模块电性连接，所述第三加法器接受所述控制模块传送的所述控制信号，所述第三加法器对所述控制信号进行加法运算；
稳压器，与所述第三加法器电性连接，所述稳压器对所述控制信号进行稳压；
查找表电路，与所述稳压器电性连接，所述查找表电路根据稳压的控制信号通过逻辑运算来查找相应的正弦波；
电流计，与所述查找表电路电性连接，所述电流计根据所述查找表电路传送的正弦波产生所述正弦波信息，所述电流计将所述正弦波信息传送至所述数模转换模块。
8.一种自适应式校准电路，其特征在于，所述自适应式校准电路包括：
控制模块，用于发送第一、二控制信号；
信号发生模块，与所述控制模块电性连接，所述信号发生模块接收所述控制模块传送的所述第一、二控制信号，所述信号发生模块根据所述第一、二控制信号分别产生第一、二正弦波信号；
数模转换模块，与所述信号发生模块电性连接，所述数模转换模块接收所述信号发生模块传送的所述第一、二正弦波信号，所述数模转换模块根据所述第一、二正弦波信号分别产生第一、二激励信号；
滤波模块，于所述数模转换模块和所述控制模块电性连接，所述滤波模块接收所述数模转换模块传送的所述第一、二激励信号，所述滤波模块根据所述第一、二激励信号分别产生第一、二方均根信号；
其中，所述控制模块接收所述滤波模块传送的所述第一、二方均根信号，所述控制模块根据所述第一、二方均根信号产生方均根比例信号；
其中，所述控制模块根据所述方均根比例信号产生电容控制信号并传送至所述滤波模块，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的电容值以重复迭代趋近预设频率响应值。
9.根据权利要求8所述的自适应式校准电路，其特征在于，所述控制模块比较所述方均根比例信号及预设方均根比例系数来产生所述电容控制信号，所述电容控制信号用于调整所述滤波模块的可变电容。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108988824A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-11 | 珠海市中科蓝讯科技有限公司 | 自适应式校准电路及方法 |
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- 2018-09-29 CN CN201821606822.4U patent/CN208862802U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN108988824A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-11 | 珠海市中科蓝讯科技有限公司 | 自适应式校准电路及方法 |
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