[发明专利]一种连续时间sigma-delta模数转换器电阻电容时间常数的校准电路

说明书

本发明公开了一种连续时间sigma‑delta模数转换器电阻电容时间常数的校准电路，包括运放OPA、电阻R和电容C及比较器，电阻R包括电阻Ra和电阻Rb，电阻Ra、电容C和运放OPA构成连续时间积分器，电阻Ra和电阻Rb以及运放OPA组成差分放大器，比较器的两个输入端连接在运放OPA的输出端vop和von，比较器的输出端连接有计数器。本发明通过增加两个反馈电阻，将积分器变成放大器实现对电容精确充电；使用全差分电路实现的积分器，对全差分积分器的电容进行放电，消除寄生电容的影响；可以通过增大放电电阻来提高RC时间常数，提高计数精度。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体为一种连续时间sigma-delta模数转换器电阻电容时间常数的校准电路。

背景技术

在连续时间sigma-delta模数转换器中使用了连续时间积分器，积分器的系数由RC时间常数决定。由于集成电路制造过程中RC时间常数不能精确控制，造成积分器系数偏离设计值，从而造成连续时间sigma-delta模数转换器不能正常工作。因此在使用连续时间sigma-delta模数转换器工作之前需要将积分器的RC时间常数校准到设计值。常用的办法是通过调节可变电阻或者可变电容的大小，使得RC时间常数达到目标值。

常用的RC时间常数校准方法如图3所示，固定电流流过电阻，得到参考电压Vref＝I*R。通过一个开关将电容放电到零，然后用电流I给电容充电，充电时间固定为T。当电容充电结束时的电压为Vcap＝I*T/C将Vref和Vcap输入到比较器的差分输入端进行比较，若VcapVref，比较器输出为1，则RC＜T；增大C的值，直至Vcap刚好等于Vref，比较器输出为0，此时RC＝T。

这种校准电路存在几个问题会影响校准的精度，第一，在于流过电阻和电容的固定电流比例可能会偏离理想值1，造成误差；第二，电容上的寄生电容也会对校准精度造成影响，亟待消除固定电流之间的差异对校准精度的影响以及消除寄生电容对校准精度的影响，因此我们需要提出一种连续时间sigma-delta模数转换器电阻电容时间常数的校准电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续时间sigma-delta模数转换器电阻电容时间常数的校准电路，通过增加两个反馈电阻，将积分器变成放大器实现对电容精确充电；使用全差分电路实现的积分器，对全差分积分器的电容进行放电，消除寄生电容的影响；可以通过增大放电电阻来提高RC时间常数，提高计数精度，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续时间sigma-delta模数转换器电阻电容时间常数的校准电路，包括：电阻R，所述电阻R包括电阻Ra和电阻Rb；运放OPA，所述运放OPA和电阻Ra及电容C构成连续时间积分器，所述Ra和电阻Rb及运放OPA组成差分放大器；比较器，所述比较器的两个输入端连接在运放OPA的输出端vop和von，及连接在所述比较器输出端的计数器；

所述电阻Ra包括：两组Ra1和两组Ra2；

其中，所述Ra1的一端连接开关sw1，两组所述开关sw1的一端分别连接在运放OPA的运放输入端vip与运放输入端vin上，两组所述Ra1的另一端分别连接有vdd和gnd；

所述Ra2的一端连接有开关sw2，两组所述开关sw2的另一端连接在运放OPA的输入端vip和vin上，在P1相位，sw2断开；在P2相位sw2闭合，两组所述Ra2的另一端也分别连接有vdd和gnd；

所述运放OPA的输入端vip与OPA输出端vop之间和运放OPA的运放输入端vin与OPA输出端von之间均并联设置有电阻Rb和电容C；所述电阻Rb的两端均连接有开关sw1，在P1相位，sw1闭合；在P2相位sw1断开；