[发明专利]一种基于误差反馈的失调电压降低方法与数据转换器

说明书

本发明提出一种基于误差反馈的失调电压降低方法与数据转换器。所述方法包括接收输入信号、接收输出信号、比较所述输入信号与所述输出信号的第一差值、确定反馈信号、基于所述反馈信号调节所述反馈电路的参数等步骤。所述方法应用于包含运算放大器的电路中，所述电路包括N位概率寄存器；所述N位概率寄存器可存储N个概率值，基于输出值或者反馈值确定所述概率值；基于所述N位概率寄存器存储的多个概率值，确定所述反馈信号。本发明还提出数据转换器，包括比较器，所述比较器通过接收所述运算放大器的输出信号，基于所述N位概率寄存器存储的概率值的状态，降低所述运算放大器的输入端失调电压。

技术领域

本发明属于集成运算电路技术领域，尤其涉及一种基于误差反馈的失调电压降低方法与数据转换器。

背景技术

集成运算电路是用来放大微弱信号的精密运算电路，集成运放的型号及外围元件参数的大小与运算电路的运算精度和稳定性直接有关。在作有关集成运算放大器应用电路的设计时，为简便起见，常将集成运放看作理想运放。但实际运放并不是理想的，存在失调、温度漂移误差，以及闭环增益误差。也即在输入端无信号输入时，输出端仍输出不为零的电压。

运放失调电压即输入失调电压(Input off set Voltage)，简称V_of，其定义是为使运算放大器输出端为0V时所需加于两输入端间之补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电压越小。

传统的带隙基准电路设计中都会利用到运算放大器,由于运算放大器存在失调电压，放大器的失调电压会影响到带隙基准的精度，从而影响带隙基准的输出结果。

对于数据转换器，尤其是模数转换器(ADC)来说，失调电压的影响更为明显。以Flash型ADC为例，若位数等于或者超过8位，那么比较器的失调电压会对其精度产生严重的影响。这是因为Flash型ADC的分辨率要想增加1位，那么其所需要的比较器的个数就会大幅度的提高，当很多个比较器在一个系统电路中时，其失调误差会对系统电路的精度有很大的限制。

中国发明专利CN108566202B提出快速高精度可变步长的比较器失调电压补偿电路，包括比较器，其同相输入端Vin+分别与第一开关S1的第二端、第三开关S3的第二端相连，第一开关S1的第一端接同相输入信号Vip，第一开关S1的控制端接第二校正控制信号第三开关S3的第一端接共模信号Vcm，第三开关S3的控制端接第一校正控制信号CAL；所述比较器的反相输入端Vin-分别与第二开关S2的第二端、第五开关S5的第二端相连，第二开关S2的第一端接反相输入信号Vin，第二开关S2的控制端接第二校正控制信号对于大范围的失调电压，首先经过较大的步长进行粗补偿，使失调电压快速的降低到一个较小的范围，然后利用较小的步长实现高精度的校正，最终实现大范围比较器失调电压的快速高精度的校正。

然而，现有技术虽然考虑到使用误差反馈控制输入端失调电压，但是未考虑误差的累积会导致失调电压的进一步扩大；此外，多次比较器输出或者多次模数转换器输出过程中，只有当误差产生时才能生成反馈信号，导致失调电压的控制总是存在滞后，从而导致电压始终周期加长，也不利于比较器或者模糊转换器的快速准确输出。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于误差反馈的失调电压降低方法与数据转换器。

本发明提出的一种基于误差反馈的失调电压降低方法的主要流程包括：

接收输入信号-接收输出信号-获得差值信号-确定反馈信号-调节反馈参数。

更具体的，所述方法应用于包含运算放大器的电路中，所述运算放大器包含正向输入端和反向输入端，所述反向输入端连接有反馈电路，所述正向输入端连接有可控开关，所述可控开关接地。

所述输入信号通过串联电阻传输至所述反向输入端；

通过误差反馈模块接收所述运算放大器的输出信号；