一種接地電容的rc常數測量方法
2023-05-11 23:53:26 2
專利名稱：一種接地電容的rc常數測量方法
技術領域：
本發明涉及一種基於接地電容電路結構的RC常數測量方法，一般應用於微小電阻電容常數檢測，如濾波器檢測RC常數值大小並對其有效校正的電路裝置。
背景技術：
目前，在模擬濾波器設計中，濾波器的轉角頻率，它與電阻電容的乘積成反比。對特定的濾波器，其RC (電阻電容)常數應是恆定的。片上集成的濾波器一般分為有源RC (電
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阻電容)和Qf (跨導電容)兩種結構。Q 結構實現跨導時一般使用電阻，使Gs = -ο由
歷S&
於片上電阻電容一般會有10% 25%的偏差，影響濾波器的轉角頻率高達士50%。需要對濾波器的轉角頻率進行校正，使其偏差小於士5%，過渡帶和帶外抑制才能滿足要求。我們一般使用開關電阻或開關電容實現濾波器頻率校正，隨濾波器實現的結構而不同。在有源RC
濾波器中一般使用開關電容陣列，而在G1CJ濾波器中一般使用開關電容陣列，調節原理完
全一致。因此濾波器的校正需要對RC常數作準確的測量。RC常數的測量方法很多，對於不同RC常數結構，可採用不用的測量方法，本發明基於接地電容為RC常數的電路結構，把RC常數轉換為脈衝寬度，採用數字電路而實現的一種針對接地電容為RC常數的測量方法。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電路結構簡單，測量方便準確，精度可控的接地電容的RC常數測量方法。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為一種接地電容的RC常數測量方法，包括接地電容電路模塊和7^#4 測量模塊
所述的接地電容電路模塊作用為實現RC常數與比較器輸出RCOUT時間長度的比例關係，電路具體工作狀態轉換及T^fii計算如下
1)在to時刻，幵關Sl閉合，復位電路，此時■(F3 =0)<fr RCOUT輸出為低，流過電阻
Rl電流為 r V1
「Rl
2)在tl時刻，開關Sl斷開，復位過程結束，流過電阻Rl電流I通過Cl，有
此時電容Cl充電，電壓上升，最終導致廠3 > V2,比較器輸出翻轉，RCOUT由低電平轉為高電平，由開關Sl斷開到RCOUT電平變高這一過程，由(1)式與(2)式可得，時
權利要求
1. 一種接地電容的RC常數測量方法，其特徵在於，包括接地電容電路模塊(105)和量模塊(201)；所述的接地電容電路模塊作用為實現RC常數與比較器(101)輸出RCOUT時間長度 )的比例關係，電路具體工作狀態轉換及7^_計算如下1)在to時刻，開關Sl(102)閉合，復位電路，此時1J V1 = 0} < Vv RCOUT輸出為低，流過電阻Rl (103)電流為
2.按照權利要求1所述的一種接地電容的RC常數測量方法，其特徵在於，還包括RC電路校正，校正過程分為兩步初始化(301)和搜索較正(302)；初始化時，送出RC常數!^_測量模塊電路的校正上電信號(PWR_RCTUNE) (401)和復位開關信號(RST) (402)，上電信號(401)應比復位開關信號(402)提前一定周期，以使接地電容電路模塊首先開始工作，復位開關信號送出後即開始CNT計數器(404)計數；搜索校正時，通過公式(6)可得預設參考計數值％噴γ .,通過使用較高頻率ref的數字時鐘實現測量實際N值與參考 值比較，根據比較結果並調整電容陣列，改變RC取值大小，直到使RC取值最大地接近預設的R1*C1取值。
3.按照權利要求1所述的一種接地電容的RC常數測量方法，其特徵在於所述的接地電容做成可調控陣列形式，電容陣列調整使用二進位搜索算法。
4.按照權利要求3所述的一種接地電容的RC常數測量方法，其特徵在於所述的二進位搜索算法分為3個階段初始化、向下搜索、左右搜索；ι)初始化時，開關電容陣列的最高位置1，其它位置0，使其處於中間值，對I1wwtf測量模塊電路輸出的脈衝寬度(RCOUT) (403)進行計數；2)向下搜索(502)時，對計數值進行判斷，若小於預設值，則表明當前電容值偏小，此時當前搜索位不變(為1)，把下一搜索位置1 ；否則表明電容值偏大，當前搜索位置0，把下一搜索位置1後開始下一次搜索，直至最低位方向確定；3)左右搜索(503)時，在向下搜索過程確定的電容陣列的左右進行搜索，確定左、右、當前三個狀態中計數誤差最小的設置；假設電容陣列共有N位，則共需N+2次搜索，每次搜索時間均相同。
全文摘要
本發明公開了一種接地電容的RC常數測量方法。本發明基於接地電容為RC常數的電路結構，把RC常數轉換為脈衝寬度，採用數字電路而實現的一種針對接地電容為RC常數的測量方法。本方法實現了接地電容RC常數的測量及其在電路中的校正。接地電容電路模塊簡單地實現了RC常數與時間常數的轉換，為採用數字電路測量及校正提供條件，數字電路校正RC常數方便靈活，二進位搜索算法使校正速度得到較大地提高。該方法能較好地應用於接地電容電路結構中RC常數測量及校正。
文檔編號G01R27/04GK102226823SQ20111008215
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月1日 優先權日2011年4月1日
發明者劉松豔, 方敏, 李正平, 黃偉朝 申請人:廣州潤芯信息技術有限公司