[发明专利]用于多种端口的电阻校准电路及方法

权利要求书

1.一种用于多种端口的电阻校准电路，其特征在于：包括位于片外的精密电阻模块、以及位于片上的基准电流产生模块、端口电阻校准模块、比较模块和数字处理模块，精密电阻模块与基准电流产生模块通过芯片的PAD连接；所述的片外的精密电阻模块，其基准电阻Rext正端与芯片的PAD连接，其负端接地；

所述的基准电流产生模块，其电阻串的输出端与运算放大器OP的输入正端连接，运算放大器OP的输入负端与芯片的PAD连接；PMOS晶体管MP1的栅极与运算放大器OP的输出端连接，其源极与电源VDD连接，其漏极与第一分压电阻R1的正端连接；第一分压电阻R1的负端同时与运算放大器的负端以及芯片的PAD连接；

所述的端口电阻校准模块，其PMOS晶体管MP2的栅极与基准电流产生模块的PMOS晶体管MP1的栅极连接，其源极与电源VDD连接，其漏极与第一时序控制开关s1和第二时序控制开关s2的输入端连接；第一时序控制开关s1的输出端与第二分压电阻R2的正端连接，第二时序控制开关s2的输出端与第三分压电阻R3的正端连接；第二分压电阻R2的负端同时与第一可调电阻rtune_rx的正端和第四时序控制开关s1r的输入端连接；第三分压电阻R3的负端同时与第二可调电阻rtune_txdn的正端、第五时序控制开关s2tu的输入端以及第五可调电阻R5的正端连接；第四分压电阻R4的正端与第三可调电阻rtune_txup的负端连接，第四分压电阻R4的负端同时与第五分压电阻R5的负端和第五时序控制开关s2tu的输入端连接；第一可调电阻rtune_rx的负端接地，第二可调电阻rtune_txdn的负端接地，第三可调电阻rtune_txup的正端与电源VDD连接；第三时序控制开关s3的输入端与芯片的PAD连接，第四时序控制开关s1r、第五时序控制开关s2tu、第六时序控制开关s2t、第三时序控制开关s3的输出端连接在一起并输出vsense信号到比较模块；

所述的比较模块，其比较器的输入正端与端口电阻校准模块的输出端连接以接收vsense信号，比较器的输入负端与基准电压Vref连接，比较器的输出端与缓冲器的输入端连接，缓冲器的输出端输出比较结果comp_result至数字处理模块；

所述的数字处理模块，由时钟发生器、信号产生电路和修正码字寄存器组成。其中，时钟发生器的输出端与信号产生电路、修正码字寄存器的输入端连接；修正码字寄存器的输出端输出code_value信号至端口电阻校准模块；信号产生电路的输出端产生txdn_sel信号、txup_sel信号和rx_sel信号至端口电阻校准模块。

2.应用如权利要求1所述用于多种端口的电阻校准电路的校准方法，其特征在于：将基准电流产生模块、端口电阻校准模块、比较模块和数字处理模块集成于芯片上，位于片外的精密电阻模块通过芯片的PAD连接片上的基准电流产生模块并在环路负反馈作用下向端口电阻校准模块提供基准电流输入；

端口电阻校准模块，通过电流镜电路将所述的基准电流与片上多个端口中的可调电阻所在支路的电流输出至比较模块，以生成比较用的采样电压；

比较模块，根据数字处理模块产生的时序将所述端口电阻校准模块产生的采样电压与基准电流生成的参考电压进行逐次比较，从而得出电阻校准结果；

数字处理模块，将电阻校准结果的模拟量转化成数据并进行存储，进而根据不同串口类型形成的不同时序电路，依次地控制端口电阻校准模块对全部端口进行电阻校准。

3.根据权利要求2所述的用于多种端口的电阻校准方法，其特征在于：包括有以下实施步骤，

1)静态偏置模式

建立参考电压和参考电流，为后续电阻校准提供稳定的静态偏置；

2)单个端口的电阻校准

2.1)单位校准码字生成

在数字处理模块的控制下，进入单个端口的电阻校准过程，采取N位的校准码字位数。按顺序进入第一位校准码字生成过程，即第一个比较周期，一个比较周期分为保持阶段和比较阶段；

2.2)N位校准码字生成

按照上述步骤2.1)，依次地完成N位校准码字生成，将N个比较周期后得到的校准值，即将N位码字存储至数字处理模块的存储阵列中。

3)N个端口的电阻校准

在数字处理模块的控制下，按照上述步骤2),依次地进行第二端口……第N个端口的电阻校准过程，每个端口的校准码字均存储至数字处理模块的存储阵列中。

4.根据权利要求3所述的用于多种端口的电阻校准方法，其特征在于：在相邻两个端口之间，以上一端口校准后电阻值对下一端口的阻抗进行校准。