一種差分電容的rc常數測量方法

2023-11-09 04:42:37 5

專利名稱：一種差分電容的rc常數測量方法
技術領域：
本發明涉及一種基於差分電容電路結構的RC常數測量方法，一般應用於微小電阻電容常數乘積檢測，如模擬濾波器中檢測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常數應是恆定的。片上集成的濾波器一般分為有源RC (電阻電容)和
Gmc(跨導電容)兩種結構。Gmc結構實現跨導時一般使用電阻，使Gm = 1/R由於片上電
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Gmc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。針對上述一般的RC常數電路結構形式不同，存在的較大偏差，需要減少誤差，準確測量的問題，本發明基於差分電容為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差分電容為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，精度可控的差分電容的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差分電容的RC常數測量方法，包括差分電容電路模塊和Trcout測量模塊；
所述的差分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(Trcout)的比例關係，電路具體工作狀態轉換及Trcout計算如下
1)在to時刻，開關Sl閉合，復位電路，此時V4= V3且大於V3, RCOUT輸出為低，因 V1>V2,流過電阻Rl電流為
權利要求
1. 一種差分電容的RC常數測量方法，其特徵在於包括差分電容電路模塊(106)和量模塊(201)；所述的差分電容電路模塊(106)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7^_計算如下D在to時刻，幵關SI (101)閉合，復位電路，此時
2.按照權利要求1所述的一種差分電容的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)和搜索校正(302)；初始化(301)時，送出RC常數測量電路的校正上電信號(PWR_RCTUNE)和復位開關信號(RST)，上電信號(401)比復位開關信號(402)提前一定周期，復位開關信號送出後即開始CNT計數器(404)計數；
3.按照權利要求2所述的一種差分電容的RC常數測量方法，其特徵在於所述的差分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所述的一種差分電容的RC常數測量方法，其特徵在於3.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；1)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RC差分電容電路(106)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，在向下搜索完成後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
本發明公開了一種差分電容的RC常數測量方法。本發明基於差分電容為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針對差分電容為RC常數的測量方法。本方法實現了差分電容RC常數的測量及其在電路中的校正，該方法能較好地應用於差分電容RC常數測量及其校正應用領域。測量模塊電路簡單地實現了RC常數與RCOUT電壓值的轉換，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。
文檔編號G01R27/00GK102226822SQ20111008214
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, 李正平, 黃偉朝 申請人:廣州潤芯信息技術有限公司