[发明专利]一种运算放大器校准方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及运算放大器参数校准技术领域，尤指一种运算放大器校准方法及电路。

背景技术

运算放大器的失调电压是指运放两个输入端为零时，输出会有一定数值，它被等效为一个与运放反向输入端串联的电压源。运算放大器的失调电压是由于制造工艺导致的输入对管不对称产生的，并且会随着温度的变化而改变。

在通讯接收机系统中，接收到的信号通常较小，需要经过很高的增益放大到便于测量的幅度。运算放大器失调电压会被高增益运算放大器本身放大，使得其输出端饱和，导致运算放大器不能正常工作。因此运算放大器失调电压校准在高增益系统中是非常关键的。

最经典的方法是在放大器与放大器之间加隔直电容，参见图8，此种方法在有低频信号时，需要非常大的隔直电容，而且，如果本级增益较大时，隔直电容不能解决本级由失调引起的输出端饱和的问题。另一种方法是采用数字校准技术，参见图9，此种方法是把运算放大器输出端失调经过模数转换器量化后反馈到主运算放大器，经过反馈收敛到一个较小的值。此种方法首先需要一个完整的放大、采样、量化系统，增加了实现的复杂度，同时需要额外的数字逻辑来保证该系统的负反馈稳定性，而且该反馈系统的最终校准效果受限于模数转换器的量化精度和反馈MOS管数目控制精度，不能得到一个很好的失调消除效果。

针对上述情况，本申请提供了一种解决以上技术问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种运算放大器校准方法及电路，通过采用比较器构成反馈回路以调整运算放大器输入差分对晶体管衬底电压，实现消除运算放大器失调电压。

本发明提供的技术方案如下：

一种运算放大器校准方法，包括：步骤S100运算放大器获取输入第一信号和第二信号，并进行放大处理得到对应的输出第三信号和第四信号；步骤S200滤波电路将所述运算放大器输出的所述第三信号和所述第四信号进行滤波处理，并输入至比较器；步骤S300所述比较器根据接收的滤波处理后的所述第三信号和所述第四信号生成反馈调整信号，并反馈至所述运算放大器；步骤S400所述运算放大器根据接收的所述反馈调整信号与所述运算放大器中的预设信号进行均衡处理，控制所述运算放大器输出的所述第三信号和所述第四信号。

在本发明中，采用比较器构成反馈回路以调整运算放大器输入差分对晶体管衬底电压，从而消除运算放大器失调电压。

优选的，步骤S300包括：步骤S310所述比较器将接收的滤波处理后的所述第三信号和所述第四信号进行比较；步骤S320当所述第三信号大于所述第四信号时，比较器输出第一电平信号；步骤S330当所述第三信号小于等于所述第四信号时，比较器输出第二电平信号；步骤S340所述比较器根据所述第一电平信号和所述第二电平信号生成所述反馈调整信号，并反馈至所述运算放大器。

优选的，步骤S400包括：步骤S410所述运算放大器接收的所述反馈调整信号反馈至所述运算放大器中的第一差分对晶体管M2的衬底；步骤S420所述运算放大器中的预设信号连接至所述运算放大器中的第一差分对晶体管M1的衬底；步骤S430所述运算放大器将所述第一差分对晶体管M1和M2的衬底进行均衡处理，控制所述运算放大器输出的所述第三信号和所述第四信号。

本发明还提供了一种运算放大器校准电路，其应用前述的运算放大器校准方法，所述电路包括：运算放大器、比较器、滤波电路；所述运算放大器用于获取输入端第一信号和第二信号，并进行放大处理得到对应的输出端第三信号和第四信号；所述滤波电路用于将所述运算放大器输出端输出的第三信号和第四信号进行滤波处理，并输入至所述比较器；所述比较器用于根据接收的滤波处理后的所述第三信号和所述第四信号生成反馈调整信号，并反馈至所述运算放大器；所述运算放大器还用于根据接收的所述反馈调整信号与所述运算放大器中的预设信号进行均衡处理，控制所述运算放大器输出端输出的所述第三信号和所述第四信号。

在本发明中，采用比较器构成反馈回路以调整运算放大器输入差分对晶体管衬底电压，从而消除运算放大器失调电压。

优选的，所述比较器还用于将接收的滤波处理后的所述第三信号和所述第四信号进行比较；所述比较器还用于当所述第三信号大于所述第四信号时，输出第一电平信号；所述比较器还用于当所述第三信号小于等于所述第四信号时，输出第二电平信号；所述比较器还用于根据所述第一电平信号和所述第二电平信号生成所述反馈调整信号，并反馈至所述运算放大器。