[发明专利]一种斜坡电压发生器以及斜坡电压的生成方法

说明书

本发明涉及集成电路领域，公开一种斜坡电压发生器以及斜坡电压的生成方法，包括：主动电容的V_A端连接于电压输入端，主动电容的V_B端接地，电压输入端与主动电容形成有用于给主动电容充电至基准电压的第一充电电路；主动电容的V_A端依次连接于用于输出电压的积分电容的一端以及运放AMP的正输入端，积分电容的另一端接地，主动电容的V_B端依次连接于运放AMP的输出V_p端和运放AMP的负输入端，主动电容与运放AMP形成有用于给积分电容分配电荷的第二充电电路；控制信号产生电路用于使得第一充电电路和第二充电电路交替导通而给积分电容充电以使其电压达到输出用户需求的目标电压。本发明可以产生线性度高的斜坡电压。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体地，涉及一种斜坡电压发生器以及斜坡电压的生成方法。

背景技术

电压斜坡信号可以用在需要电压呈线性变化的电路中，通常用作参考信号、斜率补偿器或电压扫描发生器。斜坡电压发生器可用于显示装置或者信号转换的场合，其通常是由运算放大器构成的一个积分器组成，其可以执行积分的数学运算，也就是说我们可以使输出电压响应于输入电压随时间的变化，原理是运算放大器构成的积分器产生的输出电压与输入电压的积分成正比。

下面结合两种放大器积分电路来进行说明。图1为一种常用运算放大器积分电路，如图1所示，反馈电容C由于输入电压的影响而开始充电，其阻抗X_c与其充电速率成比例地缓慢增加。电容器以由RC串联网络的RC时间常数确定的速率充电，负反馈强制运算放大器A产生输出电压-V_out，在运算放大器的反相输入端保持虚拟接地，电容器C两端产生的电压V_c缓慢增加，导致充电电流I_f随电容器阻抗的增加而减小。这导致X_c/R_in(R_in为RC串联网络的电阻器的阻值)的比率增加，产生线性增加的斜坡输出电压，该输出电压持续增加，直到电容器完全充电。在电容器完全充电时，电容器充当开路，阻止任何更多的直流电流。反馈电容C与输入电阻R的比率现在无限大，从而产生无限增益。这种高增益的结果是放大器的输出进入饱和状态。图2是另一种积分电路的电路图，图2的积分电路包含高增益运算放大器A、高速MOS开关、积分电容C。复位信号Reset控制MOS开关决定斜坡电压的运算范围。斜坡电压的斜率由基准电流和电容决定。在图2的积分电路中的实际的复位信号产生系统中，所使用的高增益运算放大器并非理想器件，在产生复位信号Reset时，受生产工艺、电源、电压和温度的影响，斜坡电压的线性度不是很好，而且输出斜坡电压范围有幅度限制，在应用中很难达到设计所需精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种斜坡电压发生器以及斜坡电压的生成方法，该斜坡电压发生器以及斜坡电压的生成方法可以产生线性度较高的斜坡电压。

为了实现上述目的，本发明提供了一种斜坡电压发生器，所述斜坡电压发生器包括：开关组、运放AMP、主动电容、积分电容以及控制信号产生电路；其中，所述主动电容的V_A端连接于电压输入端，所述主动电容的V_B端接地，所述电压输入端与所述主动电容形成有用于给所述主动电容充电至基准电压的第一充电电路；所述主动电容的V_A端依次连接于用于产生输出电压的所述积分电容的一端以及所述运放AMP的正输入端，所述积分电容的另一端接地，所述主动电容的V_B端依次连接于所述运放AMP的输出V_p端和所述运放AMP的负输入端，所述主动电容与所述运放AMP形成有用于给所述积分电容分配电荷的第二充电电路；所述控制信号产生电路用于产生控制信号，其中所述控制信号被配置为用于控制置于所述第一充电电路和所述第二充电电路中的所述开关组的导通或断开，以使得所述第一充电电路和所述第二充电电路交替导通而给所述积分电容充电以使其电压达到输出用户需求的目标电压。