TWI795884B - 測量工作週期之裝置及補償電路 - Google Patents

Abstract

一種測量工作週期之裝置，包含阻容電路及控制電路。阻容電路用以於參考訊號在第一狀態時產生第一電壓，及於參考訊號在第二狀態時產生第二電壓及第三電壓。控制電路耦接於阻容電路，用以依據第一電壓、第二電壓及第三電壓獲得開啟時間，開啟時間約等於參考訊號在第一狀態的時間。

Description

測量工作週期之裝置及補償電路

本發明關於電子電路，特別是一種測量工作週期之裝置及補償電路。

前端模組係為一種射頻電路，用以將傳輸訊號轉換為適合無線傳送的射頻訊號。前端模組廣泛應用於各種通訊裝置、網路裝置及電子裝置中。前端模組需要轉換及傳送各種長度的資料。

然而，當前端模組傳送資料一段時間後溫度會升高，造成前端模組的增益產生變化而無法維持穩定，使誤差向量幅度增加，增加資料傳送的錯誤率。

本發明實施例提供一種測量工作週期之裝置，包含阻容電路及控制電路。阻容電路用以於參考訊號在第一狀態時產生第一電壓，及於參考訊號在第二狀態時產生第二電壓及第三電壓。控制電路耦接於阻容電路，用以依據第一電壓、第二電壓及第三電壓獲得開啟時間，開啟時間約等於參考訊號在第一狀態的時間。

本發明實施例提供另一種補償電路，包含阻容電路及控制電路。阻容電路用以於參考訊號在第一狀態時產生第一電壓，及於參考訊號在第二狀態時產生第二電壓及第三電壓。控制電路耦接於阻容電路，用以依據第一電壓、 第二電壓及第三電壓獲得前端模組之開啟時間，及包含調整電路，用以依據開啟時間產生偏壓訊號，及輸出偏壓訊號至前端模組。

10至16:增益曲線

2:裝置

20:電流源

22:阻容電路

221及222:阻容電路單元

24:控制電路

240:調整電路

26:前端模組

40至44:模擬曲線

50:電阻電路

60:儲存電容電路

70:偏壓電流源

81,83:電流電壓轉換器

91,93:阻抗

101至103:放大階段

C1,C2,C61,C62:儲存電容

Gnd:接地端

Ib1,Ib2:偏壓電流

R1至R4:電阻

S21,G0:增益

Sb,Sb2,Sb3:偏壓訊號

Sc,Sc_bar,Sc1,Sc2:調整訊號

Sin:輸入訊號

Sref:參考訊號

Sout:輸出訊號

SW31,SW32,SW51,SW52,SW61,71,82,84,90,92:開關

T,t0至t2:時間

Ton:開啟時間

Toff:截止時間

V1至V3:電壓

第1圖顯示相應於工作週期的增益變化。

第2圖係為本發明實施例中之一種測量工作週期之裝置的區塊圖。

第3圖係為第2圖中之一種阻容電路的電路示意圖。

第4圖顯示第3圖中之阻容電路的電壓。

第5圖係為第2圖中之另一種阻容電路的電路示意圖。

第6圖係為取代第5圖中之儲存電容的儲存電容電路之電路示意圖。

第7圖係為第2圖中之一種調整電路的示意圖。

第8圖係為第2圖中之另一種調整電路的示意圖。

第9圖係為第2圖中之另一種調整電路的示意圖。

第10圖係為第2圖中之一種前端模組的示意圖。

前端模組會依據不同的工作週期被致能而傳送相應長度的資料。當資料的長度越長，則工作週期越大。第1圖顯示相應於工作週期的增益變化，其中橫軸表示時間T，縱軸表示增益S21。第1圖顯示所有工作週期的理想增益曲線10、10%工作週期的實際增益曲線12、50%工作週期的實際增益曲線14及90%工作週期的實際增益曲線16。在時間t0，前端模組處於冷卻狀態，曲線10至16分別顯示所有工作週期的理想增益、10%工作週期的實際增益、50%工作週期的實際增益及90%工作週期的實際增益皆為增益G0。在時間t1，前端模組已運作一段時 間且溫度上升，曲線12至16分別顯示10%工作週期的實際增益、50%工作週期的實際增益及90%工作週期的實際增益依序減小且皆小於增益G0，及曲線10顯示理想增益維持在增益G0。隨著時間增加，逐漸累積的熱量會使前端模組的增益降低。在相關技術中，由於前端模組產生的熱量隨工作週期增加而增加，因此90%工作週期的實際增益曲線16下降的比50%工作週期的實際增益曲線14快，50%工作週期的實際增益曲線14下降的比10%工作週期的實際增益曲線12快。前端模組的實際增益和時間及工作週期成負相關，造成線性度下降及誤差向量幅度(error vector magnitude，EVM)增加。本發明實施例中之裝置2可產生曲線10的增益，在如10%、50%及90%等所有工作週期都提供實質上相同的增益，維持線性度不變同時降低誤差向量幅度以提供較佳性能。

第2圖係為本發明實施例中之一種測量工作週期之裝置2的區塊圖。裝置2可用於通訊裝置、網路裝置或電子裝置中。裝置2可測量前端模組26的工作週期並依據工作週期補償前端模組26的偏壓訊號Sb，使線性度維持不變，進而降低誤差向量幅度。

裝置2包含依序耦接之電流源20、阻容電路22、控制電路24及前端模組26。

第2圖之電流源20可為定電流源、能隙電路或低壓差穩壓器，用以產生參考訊號Sref。參考訊號Sref可具有第一狀態及第二狀態，舉例來說，在第一狀態時參考訊號Sref可為定電流，在第二狀態時參考訊號Sref可為零電流。

第2圖之阻容電路22可於參考訊號Sref在第一狀態時產生第一電壓， 及於參考訊號Sref在第二狀態時產生第二電壓及第三電壓。在第一狀態時，參考訊號Sref可對阻容電路22充電以產生第一電壓；在第二狀態時，阻容電路22可放電以產生第二電壓及第三電壓。

第2圖之控制電路24可依據第一電壓、第二電壓及第三電壓獲得開啟時間及/或截止時間，開啟時間約等於參考訊號Sref在第一狀態的時間，截止時間約等於參考訊號Sref在第二狀態的時間。在一些實施例中，控制電路24可依據第一電壓、第二電壓及第三電壓計算開啟時間及截止時間。在另一些實施例中，控制電路24可依據第一電壓、第二電壓及第三電壓從查找表獲得開啟時間。控制電路24包含調整電路240，調整電路240可依據開啟時間產生調整訊號，及依據調整訊號調整前端模組26。在一些實施例中，調整電路240可依據調整訊號產生偏壓訊號Sb，及輸出偏壓訊號Sb至前端模組26。舉例來說，偏壓訊號Sb可為偏壓電壓或偏壓電流。

第2圖之前端模組26可為放大電路。前端模組26可接收偏壓訊號Sb以產生輸出訊號Sout。輸出訊號Sout可為射頻訊號。偏壓訊號Sb及開啟時間可呈正相關。當開啟時間越長，工作週期越大，偏壓訊號Sb也越大，藉以將前端模組26的增益維持在增益G0。

第3圖係為一種阻容電路22的電路示意圖。阻容電路22包含阻容電路單元221及阻容電路單元222。阻容電路單元221及阻容電路單元222耦接於電流源20及控制電路24。阻容電路單元221包含電阻R1、儲存電容C1、電阻R2及開關SW31。電阻R1包含第一端及第二端。電阻R2包含第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。接地端Gnd的電壓可為0V。儲存電容C1包含第一端；及第二端，耦 接於接地端Gnd。開關SW31可選擇性地將儲存電容C1之第一端耦接至接地端Gnd、電阻R1之第二端或電阻R2之第一端。當重置儲存電容C1時，開關SW31可將儲存電容C1之第一端耦接至接地端Gnd；當對儲存電容C1充電時，開關SW31可將儲存電容C1之第一端耦接至電阻R1之第二端；當對儲存電容C1放電時，開關SW31可將儲存電容C1之第一端耦接至電阻R2之第一端。相似地，阻容電路單元222包含電阻R3、儲存電容C2、電阻R4及開關SW32。電阻R3包含第一端及第二端。電阻R4包含第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。電容C2包含第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。開關SW32選擇性地將電容C2之第一端耦接至接地端Gnd、電阻R3之第二端或電阻R4之第一端。當重置儲存電容C2時，開關SW31可將儲存電容C2之第一端耦接至接地端Gnd；當對儲存電容C2充電時，開關SW31可將儲存電容C2之第一端耦接至電阻R3之第二端；當對儲存電容C2放電時，開關SW31可將儲存電容C2之第一端耦接至電阻R4之第一端。開關SW31及開關SW32的切換可由裝置2之外部電路控制。

如圖3所示，阻容電路單元221包含第一路徑及第二路徑。第一路徑係為充電路徑，其係沿電阻R1至儲存電容C1形成。第二路徑係為放電路徑，其係沿儲存電容C1至電阻R2形成。第一路徑及第二路徑共用儲存電容C1。相似地，阻容電路單元222包含第三路徑及第四路徑。第三路徑係為充電路徑，其係沿電阻R3至儲存電容C2形成。第四路徑係為放電路徑，其係沿儲存電容C2至電阻R4形成。第三路徑及第四路徑共用儲存電容C2。

在一些實施例中，電阻R1之電阻值及電阻R3之電阻值可相等，電阻R2之電阻值及電阻R4之電阻值可相異，且儲存電容C1之電容值及儲存電容C2之電容值可相等。當參考訊號Sref在第一狀態時，參考訊號Sref經由第一路徑對儲 存電容C1充電以產生第一電壓V1，及經由第三路徑對儲存電容C2充電以產生第一電壓V1。當參考訊號Sref在第二狀態時，阻容電路單元221可經由第二路徑對儲存電容C1放電，經過關閉時間後產生第二電壓V2，及阻容電路單元222可經由第四路徑對儲存電容C2放電，經過關閉時間後產生第三電壓V3。阻容電路單元221及阻容電路單元222可分別同時產生第二電壓V2及第三電壓V3。阻容電路單元221及阻容電路單元222可同時運作以計算開啟時間。第4圖顯示阻容電路22的電壓，其中橫軸表示時間T，縱軸表示電壓V。以下搭配第4圖以說明阻容電路22的運作方式。

時間t0至t1之間為開啟時間Ton，時間t1至t2之間為截止時間Toff。模擬曲線40顯示儲存電容C1及儲存電容C2的充電電壓，模擬曲線42顯示儲存電容C1的放電電壓，及模擬曲線44顯示儲存電容C2的放電電壓。

在時間t0，儲存電容C1被重置至0V，且儲存電容C2被重置至0V。在時間t0至t1之間，參考訊號Sref對儲存電容C1及儲存電容C2充電，模擬曲線40顯示儲存電容C1及儲存電容C2的電壓持續增加。電阻R1之電阻值及儲存電容C1之電容值的乘積可稱為阻容電路單元221的充電時間常數，電阻R3之電阻值及儲存電容C2之電容值的乘積可稱為阻容電路單元222的充電時間常數。充電時間常數和充電速度呈負相關。若電阻R1之電阻值及電阻R3之電阻值相等，且儲存電容C1之電容值及儲存電容C2之電容值相等，則阻容電路單元221的充電時間常數等於阻容電路單元222的充電時間常數，且儲存電容C1之第一端的電壓及儲存電容C2之第一端的電壓以相同的充電速度增加。在時間t1，儲存電容C1及儲存電容C2達到第一電壓V1，如公式(1)所示：V1=Ic×Ton 公式(1)

其中V1為第一電壓；Ic為充電電流，與參考訊號Sref的定電流相等；及Ton為開啟時間。

在時間t1至t2之間，儲存電容C1及儲存電容C2放電，儲存電容C1及儲存電容C2的電壓持續減少，模擬曲線42及模擬曲線44顯示儲存電容C1以比儲存電容C2慢的速度放電。電阻R2之電阻值及儲存電容C1之電容值的乘積可稱為阻容電路單元221的放電時間常數，電阻R4之電阻值及儲存電容C2之電容值的乘積可稱為阻容電路單元222的放電時間常數。放電時間常數和放電速度呈負相關。若電阻R2之電阻值大於電阻R4之電阻值，且儲存電容C1之電容值及儲存電容C2之電容值相等，則阻容電路單元221的放電時間常數大於阻容電路單元222的放電時間常數，阻容電路單元221的放電速度小於阻容電路單元222的放電速度。在時間t2，儲存電容C1達到第二電壓V2，如公式(2)所示：

其中V2為第二電壓；Ic為充電電流；Ton為開啟時間。

Toff為截止時間；及τ1為阻容電路單元221的放電時間常數。

在時間t2，儲存電容C2達到第二電壓V3，如公式(3)所示：

其中V3為第三電壓；Ic為充電電流；Ton為開啟時間。

Toff為截止時間；及 τ2為阻容電路單元222的放電時間常數。

由於開啟時間Ton及截止時間Toff為未知，充電電流Ic、第二電壓V2、第三電壓V3、時間常數τ1及時間常數τ2為已知，因此控制電路24可依據公式(2)及(3)計算開啟時間Ton及截止時間Toff。在一些實施例中，充電電流Ic、時間常數τ1及時間常數τ2為固定值，控制電路24可使用查找表，依據第二電壓V2及第三電壓V3找出相應的開啟時間Ton及截止時間Toff。

第3圖之阻容電路22可在時間t2同時獲得第二電壓V2及第三電壓V3，加速獲得開啟時間Ton及截止時間Toff的時間。

第5圖係為另一種阻容電路22的示意圖。第5圖的阻容電路22耦接於電流源20及控制電路24，且包含電阻R1、儲存電容C1、可變電阻電路50及開關SW51。電阻R1包含第一端，可從電流源20接收參考訊號Sref；及第二端。可變電阻電路可包含電阻R2、電阻R3及開關SW52。可變電阻電路50包含第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。電阻電路50可經由開關SW52選擇性提供電阻R2之電阻值或電阻R3之電阻值。電阻R2包含第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。電阻R3包含第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。開關SW52包含第一端，耦接於電阻電路50之第一端，及第二端，選擇性耦接於電阻R2之第一端或電阻R3之第一端。電阻R2之電阻值及電阻R3之電阻值可相異。儲存電容C1包含第一端，可經由開關SW51選擇性耦接於接地端Gnd、電阻R1之第二端或可變電阻電路50之第一端；及第二端，耦接於接地端Gnd。開關SW51及開關SW52的切換可由裝置2之外部電路控制。請參考第4圖，開關SW51可於時間t0時用以重置儲存電容C1，於時間t0及t1之間用以對儲存電容C1充電，及於時間t1及t2之間用以對儲存電容C1放電。當重置儲存電容C1時，開關SW51可將儲存電容C1之第一端 耦接至接地端Gnd；當對儲存電容C1充電時，開關SW51可將儲存電容C1之第一端耦接至電阻R1之第二端；當對儲存電容C1放電時，開關SW51可將儲存電容C1之第一端耦接至可變電阻電路50之第一端。

第5圖的阻容電路22可依序獲得第二電壓V2及第三電壓V3。儲存電容C1可預先充電以產生第一電壓V1，於第一時段中進行放電以產生第二電壓V2，接著再次充電以重產生第一電壓V1，於第二時段中進行再次放電以產生第三電壓V3。於第一時段及第二時段時，開關SW51可將儲存電容C1之第一端耦接至可變電阻電路50之第一端。於第一時段中，開關SW52切換至電阻R2，電阻電路50提供電阻R2之電阻值，儲存電容C1經由電阻R2放電，且在經過第一時段後儲存電容C1之第一端產生第二電壓V2。於第二時段中，開關SW52切換至電阻R3，電阻電路50提供電阻R3之電阻值，儲存電容C1經由電阻R3放電，且在經過第二時段後儲存電容C1之第一端產生第三電壓V3。第一時段及第二時段不互相重疊。在一些實施例中，第二時段可接續於第一時段之後，第一時段的長度及第二時段的長度可相等。例如，第一時段的長度及第二時段的長度可等於第4圖的(t2-t0)。在一些實施例中，第一時段與第二時段分別對應到一個封包中的兩個週期，每個封包對應到的週期數量可以不同。

第2圖之控制電路24可依據第4圖提出的方法，依據第二電壓V2及第三電壓V3獲得開啟時間Ton及截止時間Toff。相較於第3圖，第5圖的阻容電路22使用較少元件，藉以減少電路面積。

在一些實施例中，可變電阻電路50中的電阻R2、電阻R3及開關SW52可由可變電阻取代。可變電阻可受控制以在第一時段提供第一電阻值，及第二 時段提供第二電阻值，第一電阻值及第二電阻值相異。儲存電容C1可預先充電以產生第一電壓V1，於第一時段中使可變電阻提供第一電阻值以進行放電而產生第二電壓V2，接著再次充電以重產生第一電壓V1，於第二時段中進行使可變電阻提供第二電阻值以再次進行放電以產生第三電壓V3。

在一些實施例中，第5圖之儲存電容C1可由第6圖的儲存電容電路60取代。儲存電容電路60包含第一端，耦接於開關SW51。儲存電容電路60包含電容C61、電容C62及開關SW61。電容C61包含第一端，及第二端，耦接於接地端Gnd。電容C62包含第一端，及第二端，耦接於接地端Gnd。電容C61具有第一電容值，電容C62具有第二電容值，第一電容值及第二電容值相異。開關SW61包含第一端，耦接於儲存電容電路60之第一端，及第二端，選擇性耦接於電容C61之第一端或電容C62之第一端。

儲存電容電路60可提供第一電容值或第二電容值，用以調整第一電壓V1、第二電壓V2及第三電壓V3。當開關SW61切換至電容C61之第一端時，儲存電容電路60可提供第一電容值；當開關SW61切換至電容C62之第一端時，儲存電容電路60可提供第二電容值。

第7圖係為根據第2圖之調整電路240之一實施例之示意圖。在一些實施例中，調整電路240可依據調整訊號Sc調整偏壓訊號Sb，及將偏壓訊號Sb傳送至前端模組26，偏壓訊號Sb為電流訊號。調整電路240包含互相耦接之偏壓電流源70及開關71。偏壓電流源70可產生偏壓電流Ib1及偏壓電流Ib2。偏壓電流Ib1及偏壓電流Ib2可相同或不同。調整電路240可依據開啟時間Ton產生調整訊號Sc。在一些實施例中，當開啟時間Ton小於預定開啟時間時，調整訊號Sc可為邏 輯低，開關71截止，調整訊號Sc等於偏壓電流Ib1。當開啟時間Ton超過預定開啟時間時，調整訊號Sc可為邏輯高，開關71導通，調整訊號Sc等於偏壓電流Ib1及偏壓電流Ib2的總和。以此方式，調整電路240可於開啟時間Ton超過預定開啟時間(較大工作週期)時增加調整訊號Sc，藉以使前端模組26的增益維持不變。

第8圖係為第2圖之調整電路240另一實施例之示意圖。在一些實施例中，調整電路240可依據調整訊號Sc及調整訊號Sc_bar調整偏壓訊號Sb，及將偏壓訊號Sb傳送至前端模組26，偏壓訊號Sb為電壓訊號。調整電路240包含偏壓電流源70、電流電壓轉換器(current-to-voltage eonverter，I2V)81、開關82、電流電壓轉換器83及開關84。電流電壓轉換器81及電流電壓轉換器83皆耦接於偏壓電流源70。開關82耦接於電流電壓轉換器81及前端模組26。開關84耦接於電流電壓轉換器83及前端模組26。

偏壓電流源70可產生偏壓電流Ib1及偏壓電流Ib2。偏壓電流Ib1及偏壓電流Ib2可不同。例如偏壓電流Ib1可小於偏壓電流Ib2。電流電壓轉換器81可依據偏壓電流Ib2產生低電壓，電流電壓轉換器83可依據偏壓電流Ib1產生高電壓，高電壓可大於低電壓。調整電路240可依據開啟時間Ton產生調整訊號Sc及調整訊號Sc_bar。調整訊號Sc及調整訊號Sc_bar可互為反相。在一些實施例中，當開啟時間Ton小於預定開啟時間時，調整訊號Sc可為邏輯低，開關82截止，調整訊號Sc_bar可為邏輯高，開關84導通，調整訊號Sc等於低電壓。當開啟時間Ton超過預定開啟時間時，調整訊號Sc可為邏輯高，開關82導通，調整訊號Sc_bar可為邏輯低，開關84截止，調整訊號Sc等於高電壓。以此方式，調整電路240可於開啟時間Ton超過預定開啟時間(較大工作週期)時增加調整訊號Sc，藉以使前端模組26的增益維持不變。

雖然第7、8圖的實施例僅產生2段偏壓訊號Sb，本發明不限於此，熟習此技藝者可依據相似的原則產生更多段的偏壓訊號Sb。

第9圖係為第2圖之調整電路240再一實施例之示意圖。在一些實施例中，調整電路240可依據調整訊號Sc1及調整訊號Sc2調整前端模組26之輸入阻抗。調整電路240包含開關90、開關92、阻抗91及阻抗93。開關90可耦接於阻抗91及前端模組26。開關92可耦接於開關90、阻抗93及前端模組26。阻抗91之阻抗值及阻抗93之阻抗值可相同或不同。

調整電路240可依據開啟時間Ton產生調整訊號Sc1及調整訊號Sc2。在一些實施例中，當開啟時間Ton小於第一預定開啟時間時，調整訊號Sc1可為邏輯高，開關90導通，調整訊號Sc2可為邏輯高，開關92導通，前端模組26之輸入阻抗等於前端模組26之內部輸入阻抗、阻抗91及阻抗93構成之第一等效阻抗。

當開啟時間Ton超過第一預定開啟時間及小於第二預定開啟時間時，調整訊號Sc1可為邏輯高，開關90導通，調整訊號Sc2可為邏輯低，開關92截止，前端模組26之輸入阻抗等於前端模組26之內部輸入阻抗及阻抗91的第二等效阻抗。第二預定開啟時間可大於第一預定開啟時間，第二等效阻抗可小於第一等效阻抗。

當開啟時間Ton超過第二預定開啟時間時，調整訊號Sc1可為邏輯低，開關90截止，調整訊號Sc2可為邏輯低，開關92截止，前端模組26之輸入阻抗等於前端模組26之內部輸入阻抗。前端模組26之內部輸入阻抗可小於第二等 效阻抗。調整電路240可依據調整訊號Sc1及調整訊號Sc2提供第一等效阻抗、第二等效阻抗；換句話說，藉此可以依據開啟時間Ton產生調整訊號Sc1及調整訊號Sc2提供第一等效阻抗、第二等效阻抗，以依據需求調整阻抗，達到適當的阻抗匹配。

以此方式，調整電路240可於較大工作週期時增加調整訊號Sc，藉由調整阻抗，以使得前端模組26維持適當的輸入阻抗，使前端模組26具有較佳性能，例如較好的線性度、較好的訊雜比、較高的功率、維持增益不變、較良好的穩定度。由於前端模組26的設計不同，前端模組26的增益與輸入阻抗具有正相關關係或負相關關係，藉由調整輸入阻抗的大小可幫助維持前端模組26的增益。

雖然第9圖的實施例僅使用阻抗91之阻抗值及阻抗93之阻抗值的設計和切換來控制阻抗匹配，本發明不限於此，熟習此技藝者可依據相似的原則產生更多段的阻抗匹配路徑，以動態調整阻抗匹配。此外，雖然第9圖顯示用於調整前端模組26之輸入阻抗的實施例，熟習此技藝者可依據相似的原則調整前端模組26之輸出阻抗。比方說，將調整電路240耦接於前端模組26之輸出端，以調整前端模組26之輸出阻抗。

第10圖係為前端模組26的示意圖。前端模組26可包含放大器，放大器包含依序耦接之放大階段101至103。放大階段101接收輸入訊號Sin及偏壓訊號Sb以產生第一放大訊號。放大階段102接收第一放大訊號及偏壓訊號Sb2以產生第二放大訊號。放大階段103接收第二放大訊號及偏壓訊號Sb3以產生輸出訊號Sout。偏壓訊號Sb可為電流訊號。開啟時間亦為放大器開啟的時間。當開啟時間 越長，偏壓訊號Sb越大，藉以使放大階段101及前端模組26的增益維持不變，進而降低誤差向量幅度。

雖然第10圖的實施例僅依據工作週期調整放大階段101的偏壓訊號Sb，在一些實施例中，偏壓訊號Sb2及/或偏壓訊號Sb3也可依據相同原則加以調整。此外，前端模組26不限於3階段的放大器，本發明亦可應用於具有其他數量之前端元件的前端模組26。例如前端元件亦可為濾波器或緩衝器。

本發明實施例亦揭露補償電路，包含阻容電路22及控制電路24。第2圖之阻容電路22可於參考訊號Sref在第一狀態時產生第一電壓V1，及於參考訊號Sref在第二狀態時產生第二電壓V2及第三電壓V3。控制電路24耦接於阻容電路22，可依據第一電壓V1、第二電壓V2及第三電壓V3獲得前端模組26之開啟時間Ton；控制電路24包含調整電路240，可依據開啟時間Ton產生偏壓訊號Sb，及輸出偏壓訊號Sb至前端模組26。前端模組26係為包含N個放大階段的放大器，N為正整數。例如N等於3。在一些實施例中，偏壓訊號Sb及開啟時間Ton呈正相關。調整電路240輸出偏壓訊號Sb至3個放大階段中之第一放大階段101。在其他實施例中，隨著設計需求不同，偏壓訊號Sb及開啟時間Ton亦可呈反相關。以及隨著設計需求不同，調整電路240亦可輸出偏壓訊號Sb至3個放大階段中其他放大階段，依此調整電路240可輸出偏壓訊號Sb至3個放大階段中一個或多個放大階段，維持前端模組26的增益。

在一些實施例中，第9圖的調整電路240亦可耦接於前端模阻26的輸入端，藉由對調整電路240的阻抗進行調整

以維持前端模組26的增益。在其他實施例中，第9圖的調整電路240 亦可耦接至放大階段102的輸入端及放大階段103的輸入端，用於調整放大階段102及103的輸入阻抗，以維持前端模組26的增益。

第2、3、5至10圖的實施例用於測量工作週期，及依據工作週期對前端模組26進行增益補償，維持前端模組26的線性度不變，及降低誤差向量幅度。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

2:裝置

20:電流源

22:阻容電路

24:控制電路

240:調整電路

26:前端模組

Sb:偏壓訊號

Sref:參考訊號

Sout:輸出訊號

Claims (20)

1. 一種測量工作週期之裝置，包含：一阻容電路，用以於一參考訊號在一第一狀態時產生一第一電壓，及於該參考訊號在一第二狀態時產生一第二電壓及一第三電壓；及一控制電路，耦接於該阻容電路，用以依據該第一電壓、該第二電壓及該第三電壓獲得一開啟時間，該開啟時間約等於該參考訊號在該第一狀態的一時間。
2. 如請求項1所述之裝置，其中該阻容電路包含：一第一阻容電路單元，耦接於該控制電路；及一第二阻容電路單元，耦接於該控制電路；其中該第一阻容電路單元及該第二阻容電路單元同時運作以計算該開啟時間。
3. 如請求項2所述之裝置，其中該第一阻容電路單元包含一第一路徑及一第二路徑，該第一路徑及該第二路徑共用一第一儲存電容。
4. 如請求項3所述之裝置，其中：該參考訊號在該第一狀態時，該參考訊號經由該第一路徑該對該第一儲存電容充電；及該參考訊號在該第二狀態時，經由該第二路徑該對該第一儲存電容放電。
5. 如請求項2所述之裝置，其中：該第一阻容電路單元用以於該參考訊號在該第二狀態時經過一關閉時間後 產生該第二電壓；及該第二阻容電路單元用以於該參考訊號在該第二狀態時經過該關閉時間後產生該第三電壓。
6. 如請求項1所述之裝置，其中該阻容電路包含：一第一電阻電路，包含一第一端，用以接收該參考訊號，及一第二端；一第二電阻電路，包含一第一端，及一第二端，耦接於一接地端，用以選擇性提供一第一電阻值或一第二電阻值；及一儲存電容電路，包含一第一端，用以選擇性耦接於該第一電阻電路之該第二端或該第二電阻電路之該第一端，及一第二端，耦接於該接地端；其中於一第一時段，該第二電阻電路提供該第一電阻值，且在經過該第一時段後該儲存電容電路之該第一端產生該第二電壓；及於一第二時段，該第二電阻電路提供該第二電阻值，且在經過該第二時段後該儲存電容電路之該第一端產生該第三電壓。
7. 如請求項6所述之裝置，其中該第二電阻電路係為一可變電阻。
8. 如請求項6所述之裝置，其中該第二電阻電路包含：一第一電阻，包含一第一端，及一第二端，耦接於該接地端，具有該第一電阻值；一第二電阻，包含一第一端，及一第二端，耦接於該接地端，具有該第二電阻值；及一開關，包含一第一端，耦接於該第二電阻電路之該第一端，及一第二端，選擇性耦接於該第一電阻之該第一端或該第二電阻之該第一端。
9. 如請求項6所述之裝置，其中該儲存電容電路包含：一第一電容，包含一第一端，及一第二端，耦接於該接地端，具有一第一電容值；一第二電容，包含一第一端，及一第二端，耦接於該接地端，具有一第二電容值；及一開關，包含一第一端，耦接於該儲存電容電路之該第一端，及一第二端，選擇性耦接於該第一電容之該第一端或該第二電容之該第一端。
10. 如請求項1所述之裝置，其中該控制電路依據該第一電壓、該第二電壓及該第三電壓從一查找表獲得該開啟時間。
11. 如請求項1所述之裝置，其中該控制電路包含一調整電路，用以依據該開啟時間產生一調整訊號，及依據該調整訊號調整一前端模組。
12. 如請求項11所述之裝置，其中該前端模組係為一放大電路。
13. 如請求項11所述之裝置，其中該調整電路用以依據該調整訊號產生一偏壓訊號，及輸出該偏壓訊號至該前端模組。
14. 如請求項11所述之裝置，其中該調整電路用以依據該調整訊號調整該前端模組之一輸入阻抗及/或輸出阻抗。
15. 如請求項1所述之裝置，其中該參考訊號係由一電流源產生。
16. 如請求項1所述之裝置，其中該參考訊號係由一能隙電路產生。
17. 如請求項1所述之裝置，其中該參考訊號係由一低壓差穩壓器產生。
18. 一種補償電路，包含：一阻容電路，用以於一參考訊號在一第一狀態時產生一第一電壓，及於該參考訊號在一第二狀態時產生一第二電壓及一第三電壓；及一控制電路，耦接於該阻容電路，用以依據該第一電壓、該第二電壓及該第三電壓獲得一前端模組之一開啟時間，及包含一調整電路，用以依據該開啟時間產生一偏壓訊號，及輸出該偏壓訊號至該前端模組。
19. 如請求項18所述之補償電路，其中該前端模組係為包含N個放大階段的一放大器，N為正整數；及該調整電路輸出該偏壓訊號至該N個放大階段中之一第一放大階段。
20. 如請求項18所述之補償電路，其中該偏壓訊號及該開啟時間呈正相關。

Images