[发明专利]一种电阻电容滤波器校准电路

说明书

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电阻电容滤波器校准电路。

背景技术

电阻电容（RC）滤波器因其线性度练好、实现简单，而被广泛应用于模拟集成电路。但由于受制造工艺限制，电阻和电容的实际值均与理想值存在偏差，导致滤波器不能正常工作。因此，需要对RC滤波器的时间常数（即滤波器的电容值与电阻值的乘积）进行校准，实现对滤波器的频率修正。

现有RC滤波器校准方式包括片外校准和片内校准，为减小电路的占用面积、满足电路的高集成化要求，通常采用片内校准方式。常用的片内校准电路主要包括基于压控振荡器（VCO）的锁相环（PLL）结构和基于恒跨导结构的校准电路。由于两种片内校准电路分别使用了锁相环和恒跨导结构，导致校准电路结构复杂、功耗较大，增加了使用过程中的成本。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种电阻电容滤波器校准电路，以解决现有校准电路结构复杂、功耗大的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种电阻电容滤波器校准电路，包括调谐单元、比较器和数字控制器；

所述调谐单元包括所述调谐电阻、调谐电容、第一开关管和第二开关管，所述调谐电阻和调谐电容串联，所述调谐电阻通过所述第一开关管与电源连接，所述调谐电容与所述第二开关管并联，并共同接地；其中，所述调谐电阻的阻值与电阻电容滤波器的阻值相同；

所述比较器的正向端与所述调谐电阻和调谐电容的公共端连接；所述比较器的反向端接入预设的基准电压；所述比较器的输出端与所述数字控制器的输入端连接；

所述数字控制器的滤波器控制端与所述电阻电容滤波器连接；所述数字控制器的充电控制端与所述第一开关管连接；所述数字控制器的放电控制端与所述第二开关管连接；所述数字控制器的调谐控制端与所述调谐电容连接；

所述数字控制器用于控制所述调谐电容的充电过程，记录所述调谐电容两端的电压由零上升至所述基准电压所占用的时钟周期的实际个数值；比较所述实际个数值与预设个数值，并根据比较结果生成调谐控制信号；通过所述调谐控制端输出调谐控制信号，以调节所述调谐电容的电容值；根据所述调谐控制信号生成并通过所述滤波器控制端输出滤波器控制信号，以调节所述电阻电容滤波器的电容值。

优选的，所述电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻：所述第一分压电阻和第二分压电阻串联接于所述电源和地电位之间，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端与所述比较器的反向端连接；所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端的电压作为所述基准电压。

优选的，所述调谐电容包括至少两个分流电容，每个分流电容相互并联，至少一个并联支路中串联有电容开关；

所述数字控制器通过所述调谐控制信号控制所述电容开关的闭合/断开，以调节所述调谐电容的电容值。

一种电阻电容滤波器校准方法，基于一种一种电阻电容滤波器校准电路；

所述电路包括调谐单元、比较器和数字控制器；所述调谐单元包括调谐电阻、调谐电容、第一开关管和第二开关管，所述调谐电阻和调谐电容串联，所述调谐电阻通过所述第一开关管与电源连接，所述调谐电容与所述第二开关管并联，并共同接地；所述比较器的正向端与所述调谐电阻和调谐电容的公共端连接；所述比较器的反向端接入预设的基准电压；所述比较器的输出端与所述数字控制器的输入端连接；所述数字控制器的滤波器控制端与所述电阻电容滤波器连接；所述数字控制器的充电控制端与所述第一开关管连接；所述数字控制器的放电控制端与所述第二开关管连接；所述数字控制器的调谐控制端与所述调谐电容连接；

所述方法包括：

所述数字控制器生成并输出充电控制信号，使所述第一开关管导通，开始对所述调谐电容充电；

在对所述调谐电容充电的过程中，所述数字控制器对时钟周期进行计数，得到时钟周期的实际个数值；

当所述数字控制器的输入端接收到的信号由低电平变为高电平时，比较所述实际个数值与预设个数值，并根据比较结果生成调谐控制信号；

通过所述调谐控制端输出所述调谐控制信号，以调节所述调谐电容的电容值，使所述调谐单元的时间常数等于所述电阻电容滤波器的理想时间常数；

根据所述实际个数值等于所述预设个数值时的调谐控制信号，生成并输出滤波器控制信号，以调节所述电阻电容滤波器的电容值，使所述电阻电容滤波器的实际时间常数等于所述理想时间常数。