[发明专利]时间常数的校正电路及校正方法

说明书

本发明公开了一种时间常数的校正电路及校正方法，用以校正调制器的第一电路的时间常数，调制器用于将模拟信号转换成数字序列，其中，该校正电路包括：第二电路，与第一电路具有实质上相同的结构，用于产生第一电路输出信号的参考信号；比较电路，用于比较参考信号和第一电路的输出信号，产生输出信号与参考信号的比较信号；逼近电路，用于依据比较信号产生校正信号，将校正信号输入第一电路，以校正第一电路的时间常数。通过本发明，逐次逼近自动校正，克服了手工调谐电路的缺陷，并避免了相关技术中自动调谐功能实现复杂的问题。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种时间常数的校正电路及校正方法。

背景技术

sigma-delta模数转换器是指用最为广泛的过采样模数转换器(Analog-DigitalConverter，简称为ADC)。模拟部分主要由采样电路、积分器、ADC和DAC几大部分构成。根据积分器结构的不同，又分为离散时间sigma-delta模数转换器(简称DTSD ADC)和连续时间sigma-delta模数转换器(简称CTSD ADC)。DTSD ADC主要应用于音频系统等低速、高精度领域中，且应用已经相当成熟。相比DTSD ADC，CTSD ADC具有抗混叠、高速、低功耗等优点，使得CTSD ADC成为了近些年的研究热点。但是CTSD ADC也有缺陷，例如，对时钟抖动较为敏感，非零环路延时对稳定性有较大的影响，积分器的时间常数随着工艺温度也有较大的偏差。对于CTSD ADC的应用才刚刚起步，目前只有美国国家半导体公司发布的一款产品，ADC12EU050。CTSD ADC在指标的定位上，与其他种类的ADC相比，主要定位在中等分辨率，中等速度，低功耗的产品上。

CTSD ADC是采用RC结构的积分器，如图1所示，为一个连续时间积分器，如果运放的增益非常大，它的输出电压可以表示为：

由上式可以看出，积分器的积分常数由R和C的乘积决定。然而，在CMOS工艺中，R和C的工艺偏差都比较大，通常情况下，存在10％-20％的工艺偏差。较大的偏差将改变连续时间积分器所构成环路滤波器的系统传输函数，从而导致系统性能下降甚至系统不稳定。

综上所述，有必要设计一种RC时间常数调谐电路来纠正加工过程中出现的工艺偏差。目前对于CTSD ADC的研究还在试验阶段，因此，无论是国内还是国外，大都还采用如图2所示的RC调节电路，即在芯片测试的时候，通过对芯片外部的一系列管脚输入高低电平，来控制内部的开关(S1-S5)，改变总的电容值，最终达到调节RC时间常数的目的。很显然，这种调谐方式需要引出许多pin，随着调谐精度的提高，引出的pin也越多，而且这种方式需要依靠测试的人去手动调节，输入电平也会随着工艺和环境的变化而改变，不利于产品化。

为了克服以上调谐电路的缺陷，相关技术中提出采用校正电路，配合相应的算法实现自动调谐的功能。例如，瑞昱半导体股份有限公司的发明专利(公开号CN1956341)提出的以下方案：第一调制器将连续时间输入讯号转换成离散时间输出序列。校正电路包括第二调制器，校正电路估测积分器时间常数的误差比率，并据以调整第一调制器的积分器的时间常数。第二调制器与第一调制器所使用的积分器的电路设计实质上相似。第二调制器的积分器的时间常数的误差比率，与第一调制器的积分器的时间常数的相对应误差比率藉由将一校正序列输入至第二调制器，并检测误差序列与第二调制器的输出序列间的相关性来进行估测。

采用不同的算法和相应得校正电路能够达到自动校正的目的，但是这种方式的算法较为复杂，不易于理解和应用。因此，有必要设计一种原理较为简单，易于理解和使用的RC自动校准装置。

发明内容

针对相关技术中对积分器的RC时间常数的自动调谐功能实现复杂的问题，本发明提供了一种时间常数的校正电路及校正方法，以至少解决上述问题。