[发明专利]用于消除运算放大器失调误差的数字加权电流源电路

说明书

本发明公开了集成电路设计领域中的一种用于消除运算放大器失调误差的数字加权电流源电路，包括一对输入对管和一对镜像电流源负载，正极输入信号和负极输入信号分别与输入对管中的一个输入管的输入端连接，两个输入管分别与镜像电流源负载中的一个负载管连接，每个负载管均与若干条修调支路并联，每条修调支路上设有串联的修调管和修调开关，通过修调开关的关断实现该修调支路的通断。本发明可以针对单一特定关键放大器进行修调，能够减少集成电路中放大器在生产过程中不可避免所产的的随机匹配误差，还可以在不同的产品中进行修调精度和修调范围的不同组合，实现任意比例的修调精度和修调范围配置，具有广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，具体的说，是涉及一种用于消除运算放大器失调误差的数字加权电流源电路。

背景技术

在集成电路设计中，电压放大器的输出Vout＝A[(Vin+)-(Vin-)]，其中A为电压放大器的开环增益，Vin+和Vin-分别为放大器的正极输入信号和负极输入信号，一般为电压信号。一般情况下放大器的开环增益A的增益值大于40db，在考虑普通消费类电子，特别是锂电池供电情况下，放大器的电源电压小于等于5V，Vin+和Vin-的差值一旦大于50mV，那么Vout就会达到电源的正轨或负轨，即Vdd电压或GND地。

如图1所示，在运算放大器的简化版本中，T1和T2为输入的对管，T3和T4为镜像电流源负载，Tb为参考电流源，Ts为尾电流源，Vi+和Vi-为输入信号，Vout为输出信号。在此电路结构中，输入信号Vi+和Vi-到输出信号Vout的传输函数(传输函数为一种数学模型，其表示输出变量与输入变量的微分方程的一种运算方法)的低频准确度由器件T1、T2、T3以及T4的工艺匹配度决定，而此匹配度对于每个芯片、每个圆片而言都是随机的。

在差分放大电路中，差分放大器的一个重要特征是所能检测到的最小直流差模电压，而传统的差分放大电路检测范围有限，仅能针对个别数值范围的数据进行检测，应用受到限制；另外放大器的不匹配效应在输出端会产生难以区分的直流差模电压，不匹配效应会使共模输入电压转换为差模输入电压，对性能产生很大影响。

上述缺陷，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种用于消除运算放大器失调误差的数字加权电流源电路。

本发明技术方案如下所述：

一种用于消除运算放大器失调误差的数字加权电流源电路，包括一对输入对管和一对镜像电流源负载，正极输入信号和负极输入信号分别与所述输入对管中的一个输入管的输入端连接，两个所述输入管分别与所述镜像电流源负载中的一个负载管连接，其特征在于，每个所述负载管均与若干条修调支路并联，每条所述修调支路上设有串联的修调管和修调开关，通过所述修调开关的关断实现该修调支路的通断。

根据上述方案的本发明，其特征在于，正极输入信号与第一输入管的栅极连接，所述第一输入管的源极与第二输入管的源极连接，其漏极与负载管的漏极、第一负载管的栅极、第二负载管的栅极、各个修调管的栅极以及与第一负载管并联的修调开关的一端连接，与第一负载管并联的修调开关的另一端与对应支路的修调管的漏极连接；

负极输入信号与第二输入管的栅极连接，所述第二输入管的漏极与第二负载管、与第二负载管并联的修调开关的一端连接，与第二负载管并联的修调开关的另一端与对应支路的修调管的漏极连接；

各个修调管的源极均与电源连接。

进一步的，所述第一输入管的源极、所述第二输入管的源极均与尾电流源的漏极连接，所述尾电流源的栅极与参考电压源的栅极、参考电压源的漏极连接，参考电压源的源极、尾电流源的漏极均接地。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述修调管为与所述负载管同类型的MOS管。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述修调开关为熔断开关。