[发明专利]一种片上电容校正装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种片上电容校正装置和方法。

背景技术

在移动通信系统中，如RF transceiver（射频收发器）中，如图1所示，需要高精度的模数转换器ADC、接收链路/发射链路滤波器RX/TX Filter，要想实现高精度的ADC和Filter，需要有高精度的片上电容，但是，一般的电容都会随着工艺、温度等因素的变化有一个很大的误差变化，如TSMC 40nm工艺中的电容误差约为±20%。所以需要一个校正电路对电容进行自动校正，以达到一个很高的精度（例如，±1%）。

传统的校准电路的结构如图2所示，图中I₁=I₂，I₁流过电阻产生电压V₁，I₂对电容充电产生电压V₂，通过比较器比较V₁和V₂的电压来调整电容，从而达到对滤波器进行调试的目的。但是，在该电路结构中，电阻与电容类似，也会随着工艺、温度等因素的变化有一个很大的误差变化（误差为±20%），因此，产生的电压V₁也是变化的。这样就会增大两个电压比较的准确性和难度，同时也会增大电容阵列所需调试的范围，从而减小了电容校正的精度。

发明内容

本发明提供一种片上电容校正装置和方法，用以解决现有技术中电容校准电路的准确性和精度较低，不满足需求的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种片上电容校正装置，包括：已校正电阻、开关电容阵列、比较器电路、逻辑控制电路、以及开关，所述开关一端接地，另一端与所述开关电容阵列相连；

输入电流I流经所述已校正电阻，产生电压V₁；

输入电流kI对所述开关电容阵列充电T时间，产生电压V₂；其中，k为正整数；

所述比较器电路对V₁与V₂进行比较，并将比较结果输出至逻辑控制电路；

所述逻辑控制电路在V₁小于等于V₂时，输出校正结束信号；否则，控制所述开关闭合，待所述开关电容阵列放电至零后，断开所述开关，以及控制所述开关电容阵列减小设定量的电容值后，重复上述充电、比较过程。

可选地，本发明所述装置还包括：电流镜电路，所述电流I和电流kI为所述电流镜电路输出的电流。

可选地，本发明所述装置中，比较器电路在所述开关电容阵列充电T时间后，进行比较等待，并在设定的比较停留时间到达时，对V₁与V₂进行比较。

可选地，本发明所述装置中，所述充电时间T、比较停留时间、以及放电时间之和为一个时钟周期。

可选地，本发明所述装置中，所述设定量的电容值为一个单位电容值。

另一方面，本发明提供一种片上电容校正方法，应用于本发明所述校正装置中，包括：

步骤1，输入电流I流经已校正电阻，产生电压V₁；输入电流kI对开关电容阵列充电T时间，产生电压V₂；其中，k为正整数；

步骤2，比较器电路对V₁与V₂进行比较，并将比较结果输出至逻辑控制电路；

步骤3，逻辑控制电路在V₁小于等于V₂时，输出校正结束信号；否则，控制开关闭合，待所述开关电容阵列放电至零后，断开所述开关，以及控制所述开关电容阵列减小设定量的电容值后，返回步骤1。

可选地，本发明所述方法中，所述步骤1中，电流I和电流kI为电流镜电路输出的电流。

可选地，本发明所述方法中，所述步骤2中，所述比较器电路在所述开关电容阵列充电T时间后，进行比较等待，并在设定的比较停留时间到达时，对V₁与V₂进行比较。

可选地，本发明所述方法中，所述充电时间T、比较停留时间、以及放电时间之和为一个时钟周期。

可选地，本发明所述方法中，所述设定量的电容值为一个单位电容值。

本发明有益效果如下：

本发明所述方法和装置，通过采用已经校正的电阻进行电容校正，不仅可以降低比较器电路的难度，而且减小了电容阵列所需调试的范围，提高了电容校正的精度。

附图说明