一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路及方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路及方法。電路包括依次連接的前級(jí)放大電路、幅度檢測(cè)電路、檢波電路、調(diào)整電流產(chǎn)生電路以及直流修正電路；前級(jí)放大電路與直流修正電路相連接。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)合理設(shè)置相關(guān)電阻的阻值，可以消除不同失調(diào)程度的差分信號(hào)的失調(diào)電壓；由于采用先檢測(cè)原信號(hào)的幅度，依據(jù)原信號(hào)的幅度來(lái)計(jì)算調(diào)整值，利用計(jì)算出的調(diào)整值來(lái)調(diào)整原信號(hào)，所以本發(fā)明專利技術(shù)在原信號(hào)幅度變化時(shí)也可實(shí)時(shí)調(diào)整，應(yīng)用靈活廣泛。

Circuit and method for eliminating output DC offset

The invention relates to an electric circuit and a method for eliminating the output DC offset. The circuit comprises a front amplifying circuit, an amplitude detecting circuit, a detecting circuit, an adjusting current generating circuit and a DC correcting circuit which are connected in turn, and the front amplifying circuit is connected with the DC correcting circuit. By reasonably arranging the related resistance, can eliminate the different degree of misalignment of the differential signal of the offset voltage; because the first detection of the original signal amplitude, according to the original signal amplitude to calculate the adjusted value, using the calculated value adjustment to adjust the original signal, so the invention in the original signal amplitude changes can also be real time adjustment, flexible application widely.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路及方法
本專利技術(shù)涉及集成電路設(shè)計(jì)，具體涉及一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路及方法。
技術(shù)介紹
在集成電路設(shè)計(jì)中，對(duì)于差分輸入的放大器電路，一般要求輸入差分的兩個(gè)信號(hào)的共模點(diǎn)偏置在一個(gè)電位VCM，如圖1所示，這樣可使放大器電路偏置在正常工作狀態(tài)。然而前級(jí)電路有時(shí)并不能產(chǎn)生相同共模點(diǎn)的差分信號(hào)，而會(huì)存在輸出直流失調(diào)，比如差分跨阻放大器的輸出波形，如圖2所示，高頻應(yīng)用多用交流耦合的方式解決上述問(wèn)題，即存在直流失調(diào)的兩個(gè)差分信號(hào)，通過(guò)耦合電容后，加上后級(jí)的偏置電路，形成共模點(diǎn)偏置在一個(gè)電位的差分信號(hào)。但是在低頻應(yīng)用時(shí)，要達(dá)到較好的隔直通交效果，需要非常大的耦合電容，這在片上集成是不可能的，若采用片外電容，則不能實(shí)現(xiàn)單片集成，同時(shí)增加了成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種應(yīng)用于較低頻率下消除輸出直流失調(diào)的電路及方法，通過(guò)合理設(shè)置電阻的阻值，可以消除不同失調(diào)程度的差分信號(hào)的失調(diào)電壓。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路，包括依次連接的前級(jí)放大電路、幅度檢測(cè)電路、檢波電路、調(diào)整電流產(chǎn)生電路以及直流修正電路；所述前級(jí)放大電路與直流修正電路相連接；所述前級(jí)放大電路，用于輸出帶失調(diào)的差分信號(hào)，并傳輸給幅度檢測(cè)電路以及直流修正電路；所述幅度檢測(cè)電路，用于將帶失調(diào)的差分信號(hào)的最大擺幅檢測(cè)出來(lái)，形成包含差分信號(hào)幅度值的單端信號(hào),并傳輸給檢波電路；所述檢波電路，用于將幅度檢測(cè)電路的輸出進(jìn)行檢波，將其所包含的差分信號(hào)幅度值轉(zhuǎn)化為直流電壓,并傳輸給調(diào)整電流產(chǎn)生電路；所述調(diào)整電流產(chǎn)生電路，用于將檢波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榕c差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)，并傳輸給直流修正電路；所述直流修正電路，依據(jù)與差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)將帶失調(diào)的差分信號(hào)修正為無(wú)失調(diào)的輸出差分信號(hào)。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)值，可以消除不同失調(diào)程度的差分信號(hào)的失調(diào)電壓；由于采用先檢測(cè)原信號(hào)的幅度，依據(jù)原信號(hào)的幅度來(lái)計(jì)算調(diào)整值，利用計(jì)算出的調(diào)整值來(lái)調(diào)整原信號(hào)，所以本專利技術(shù)在原信號(hào)幅度變化時(shí)也可實(shí)時(shí)調(diào)整，應(yīng)用靈活廣泛。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述幅度檢測(cè)電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4以及第一放大器OP1；第一電阻R1一端接VBIAS，另一端分別與第二電阻R2的一端以及第一放大器OP1的正相輸入端連接；第二電阻R2的另一端與輸入信號(hào)VIP連接；第三電阻R3的一端與另一個(gè)輸入信號(hào)VIN連接，另一端與第一放大器OP1的反相輸入端連接，同時(shí)與第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端與第一放大器OP1的輸出端連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，可將差分信號(hào)的最大擺幅檢測(cè)出來(lái)，并形成包含差分信號(hào)幅度值的單端信號(hào)，通過(guò)設(shè)置R1、R2、R3和R4比例，可以比例增大或減少所包含的差分信號(hào)幅度值。進(jìn)一步，所述檢波電路包括第二放大器OP2、第一三極管Q1、第一PMOS管PM1以及第一電容C1；第二放大器OP2的正相輸入端與第一放大器OP1的輸出端連接，反相輸入端分別與第一PMOS管PM1的源極、恒流源一端、調(diào)整電流產(chǎn)生電路的第五電阻R5的一端連接，輸出端與第一三極管Q1的基極連接；第一PMOS管PM1的漏極與地連接，柵極分別與第一三極管Q1的發(fā)射極以及第一電容C1的一端連接；第一電容C1的另一端與地連接；第一三極管Q1的集電極與電源連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，將幅度檢測(cè)電路輸出的帶有差分信號(hào)幅度值的單端信號(hào)的高電平檢波出來(lái)，此高電平將反映差分信號(hào)的幅度值。進(jìn)一步，所述調(diào)整電流產(chǎn)生電路包括第五電阻R5、第三放大器OP3以及第二PMOS管PM2；第五電阻R5的另一端分別與第三放大器OP3的反相輸入端以及第二PMOS管PM2的源極連接；第三放大器OP3的正相輸入端接VBIAS，輸出端接第二PMOS管PM2的柵極；第二PMOS管PM2的漏極分別與直流點(diǎn)調(diào)整電路的第二三極管Q2的集電極、第三PMOS管PM3的柵極以及恒流源的一端連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過(guò)設(shè)置R5電阻，將檢波電路檢測(cè)輸出的反映差分信號(hào)幅度值的電平轉(zhuǎn)換為與幅度值成比例的電流信號(hào)。進(jìn)一步，所述直流修正電路包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第五三極管Q5、第六三極管Q6、第七三極管Q7、第八三極管Q8以及第九三極管Q9；第二三極管Q2的發(fā)射極與第六電阻R6的一端連接，基極分別與第三三極管Q3的發(fā)射極、恒流源的一端、第七三極管Q7的基極以及第八三極管Q8的基極連接，第六電阻R6的另一端接地；第三PMOS管PM3的漏極接地，源極分別與恒流源的一端以及第三三極管Q3的基極連接；第三三極管Q3的集電極接電源；第四三極管Q4的發(fā)射極與第六電阻R7的一端連接，集電極分別與恒流源的一端以及第四PMOS管PM4的柵極連接，基極分別與第五三極管Q5的發(fā)射極、恒流源的一端、第六三極管Q6的基極以及第九三極管Q9的基極連接；第七電阻R7的另一端接地，第四PMOS管PM4的漏極接地，源極分別與恒流源的一端以及第五三極管Q5的基極連接；第五三極管Q5的集電極接電源；第六三極管Q6的發(fā)射極與第八電阻R8的一端連接，集電極分別與第十二電阻R12的一端以及輸入信號(hào)VIP連接；第七三極管Q7的發(fā)射極與第九電阻R9的一端連接，集電極分別與第十二電阻R12的另一端以及輸出端VON連接；第八三極管Q8的發(fā)射極與第十電阻R10的一端連接，集電極分別與第十三電阻R12的一端以及另一個(gè)輸入信號(hào)VIN連接；第九三極管Q9的發(fā)射極與第十一電阻R11的一端連接，集電極分別與第十三電阻R13的另一端以及輸出端VOP連接；第八電阻R8另一端接地，第九電阻R9另一端接地，第十電阻R10另一端接地，第十一電阻R11另一端接地。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過(guò)設(shè)置R6、R7、R8、R9、R10、R11的阻值可以進(jìn)一步更改調(diào)整電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電流信號(hào)，通過(guò)設(shè)置R12和R13的阻值，可以更改用于修正差分失調(diào)的電壓值。本專利技術(shù)還提供了一種用于消除輸出直流失調(diào)的方法，包括步驟，(1)前級(jí)放大電路輸出帶失調(diào)的差分信號(hào)，并傳輸給幅度檢測(cè)電路以及直流修正電路；(2)幅度檢測(cè)電路將帶失調(diào)的差分信號(hào)的最大擺幅檢測(cè)出來(lái)，形成包含差分信號(hào)幅度值的單端信號(hào),并傳輸給檢波電路；(3)檢波電路將幅度檢測(cè)電路的輸出進(jìn)行檢波，將其所包含的差分信號(hào)幅度值轉(zhuǎn)化為直流電壓,并傳輸給調(diào)整電流產(chǎn)生電路；(4)調(diào)整電流產(chǎn)生電路將將檢波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榕c差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)，并傳輸給直流修正電路；(5)直流修正電路依據(jù)與差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)將帶失調(diào)的差分信號(hào)修正為無(wú)失調(diào)的輸出差分信號(hào)。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，本專利技術(shù)通過(guò)合理設(shè)置R1～R13的阻值，可以消除不同失調(diào)程度的差分信號(hào)的失調(diào)電壓；由于采用先檢測(cè)原信號(hào)的幅度，依據(jù)原信號(hào)的幅度來(lái)計(jì)算調(diào)整值，利用計(jì)算出的調(diào)整值來(lái)調(diào)整原信號(hào)，所以本專利技術(shù)在原信號(hào)幅度變化時(shí)也可實(shí)時(shí)調(diào)整，應(yīng)用靈本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路，其特征在于，包括依次連接的前級(jí)放大電路、幅度檢測(cè)電路、檢波電路、調(diào)整電流產(chǎn)生電路以及直流修正電路；所述前級(jí)放大電路與直流修正電路相連接；所述前級(jí)放大電路，用于輸出帶失調(diào)的差分信號(hào)，并傳輸給幅度檢測(cè)電路以及直流修正電路；所述幅度檢測(cè)電路，用于將帶失調(diào)的差分信號(hào)的最大擺幅檢測(cè)出來(lái)，形成包含差分信號(hào)幅度值的單端信號(hào),并傳輸給檢波電路；所述檢波電路，用于對(duì)幅度檢測(cè)電路的輸出進(jìn)行檢波，將其所包含的差分信號(hào)幅度值轉(zhuǎn)化為直流電壓，并傳輸給調(diào)整電流產(chǎn)生電路；所述調(diào)整電流產(chǎn)生電路，用于將檢波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榕c差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)，并傳輸給直流修正電路；所述直流修正電路，依據(jù)與差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)將帶失調(diào)的差分信號(hào)修正為無(wú)失調(diào)的輸出差分信號(hào)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于消除輸出直流失調(diào)的電路，其特征在于，包括依次連接的前級(jí)放大電路、幅度檢測(cè)電路、檢波電路、調(diào)整電流產(chǎn)生電路以及直流修正電路；所述前級(jí)放大電路與直流修正電路相連接；所述前級(jí)放大電路，用于輸出帶失調(diào)的差分信號(hào)，并傳輸給幅度檢測(cè)電路以及直流修正電路；所述幅度檢測(cè)電路，用于將帶失調(diào)的差分信號(hào)的最大擺幅檢測(cè)出來(lái)，形成包含差分信號(hào)幅度值的單端信號(hào),并傳輸給檢波電路；所述檢波電路，用于對(duì)幅度檢測(cè)電路的輸出進(jìn)行檢波，將其所包含的差分信號(hào)幅度值轉(zhuǎn)化為直流電壓，并傳輸給調(diào)整電流產(chǎn)生電路；所述調(diào)整電流產(chǎn)生電路，用于將檢波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榕c差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)，并傳輸給直流修正電路；所述直流修正電路，依據(jù)與差分信號(hào)幅度值成正比的電流信號(hào)將帶失調(diào)的差分信號(hào)修正為無(wú)失調(diào)的輸出差分信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于消除輸出直流失調(diào)的電路，其特征在于，所述幅度檢測(cè)電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4以及第一放大器OP1；第一電阻R1一端接VBIAS，另一端分別與第二電阻R2的一端以及第一放大器OP1的正相輸入端連接；第二電阻R2的另一端與輸入信號(hào)VIP連接；第三電阻R3的一端與另一個(gè)輸入信號(hào)VIN連接，另一端與第一放大器OP1的反相輸入端連接，同時(shí)與第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端與第一放大器OP1的輸出端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于消除輸出直流失調(diào)的電路，其特征在于，所述檢波電路包括第二放大器OP2、第一三極管Q1、第一PMOS管PM1以及第一電容C1；第二放大器OP2的正相輸入端與第一放大器OP1的輸出端連接，反相輸入端分別與第一PMOS管PM1的源極、恒流源一端、調(diào)整電流產(chǎn)生電路的第五電阻R5的一端連接，輸出端與第一三極管Q1的基極連接；第一PMOS管PM1的漏極與地連接，柵極分別與第一三極管Q1的發(fā)射極以及第一電容C1的一端連接；第一電容C1的另一端與地連接；第一三極管Q1的集電極與電源連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于消除輸出直流失調(diào)的電路，其特征在于，所述調(diào)整電流產(chǎn)生電路包括第五電阻R5、第三放大器OP3以及第二PMOS管PM2；第五電阻R5的另一端分別與第三放大器OP3的反相輸入端以及第二PMOS管PM2的源極連接；第三放大器OP3的正相輸入端接VBIAS，輸出端接第二PMOS管PM2的柵極；第二PMOS管PM2的漏極分別與直流點(diǎn)調(diào)整電路的第二三極管Q2的集電極、第三PMOS管PM3的柵極以及恒流源的一端連接。5.根據(jù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉浩，蘇黎，鄭微，任軍，伍蓮洪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都嘉納海威科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川,51