[发明专利]一种针对失调消除电路的集成电路布局方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路布局方法，尤其涉及针对失调消除电路布局。

背景技术

在模拟电路设计过程中，经常会遇到“直流失调”的问题。直流失调或者是由系统所引起，如无线接收机中，射频信号经过下变频后会包含有直流失调成分；或者是由器件制造工艺中的不匹配问题而引起，如采用平面工艺实现的集成全差分运算放大器的输入器件不匹配，会引入失调电压。

不管由于何种原因，“直流失调”是非理想效应，是系统和电路设计者所不期望看到的现象，因为直流失调很有可能会破坏有用信号，占用过多功率从而影响系统效率。

但是，直流失调在电路中的出现往往是不可避免的，因而电路设计者发明出各种电路来消除直流失调，这类电路被称为失调消除电路。

失调消除电路可以分为两大类型，一类是，若系统设计中存在空闲时间(如通信系统中，发送两个帧之间的时间间隔)，则可以利用这一时间，通过一定时序将失调电压存储在电容上，在系统正常工作时，存储在电容上的失调电压会与系统失调相抵消，从而消除失调；另一类是，若系统连续工作，往往会采用级间隔直电容或者直流反馈环路(servo)来实现失调消除，其基本思想是让信号通过高通滤波器，把直流信号当做低频信号过滤掉。

第二种类型与第一种类型相比，具有电路结构简单，失调消除比较彻底等优点。但是其缺点在于，为了得到很低的高通截止频率，需要很大的电容及电阻值，这要占用很大的面积，从而增加了成本，甚至很难被集成。

目前，通常采用第二种类型的失调消除电路(隔直电容或直流反馈回路)来消除直流失调，图1是现有技术中采用隔直电容来消除直流失调的电路结构示意图，图2是现有技术中采用直流反馈环路来消除直流失调的电路结构示意图。

图1中，隔直电容C、偏置电阻R组成了一个一阶高通滤波器，其截止频率为1/(2πRC)。前一级电路输出包含直流失调的正弦波信号(a1点信号)，经过一阶高通滤波器后消除了该直流失调，只保留了正弦波信号(b1点信号)。

图2中，具有直流失调的信号从a2点输入，经过主电路后，有用信号和直流失调部分同时被主电路处理并输出。该输出信号经过反馈环路后，有用信号被滤掉，剩下直流失调的部分(即b2点信号)。然后a2点信号与b2点信号在主电路之前进行相减运算，结果得到有用信号，该有用信号再经过主电路后到达c2点，此时已滤除了直流失调。

图2中，假设主电路传输函数为A(s)，那么从a2点到c2点的传输函数为

H(s)ac=A(s)1+A(s)1A(s)sRC=A(s)sRCsRC+1---(1)]]>

从公式(1)可以看出，直流反馈环路的存在相当于主电路与一个高通滤波器的叠加，且该高通滤波器的截止频率为1/(2πRC)。

由此可见，以上所述图1、图2电路均是采用高通滤波器来消除直流失调。然而，高通滤波有一个缺点是，它不仅会消除直流失调，同时也会消除一定的低频信号，且频率小于1/(2πRC)的信号在一定程度上都会有所衰减。

然而，很多时候低频信号是有用的，比如在某些无线接收机系统中，下变频以后，在低频附近往往也会有信号编码，这部分低频信号是不期望被滤掉的。因此，此种情况下，高通滤波器的截止频率必须要尽可能的低，一般情况下要低于1KHz。