[发明专利]校准集成电路的时间常数的系统和设有此系统的集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术，且更具体地涉及时间常数RC的校准。

本发明还涉及一种集成电路，具体而言，本发明涉及设有用于校准时间常数RC的系统的模/数转换器。

背景技术

用在模拟集成电路中的某些信号处理功能基于时间常数RC的值。通常，通过电阻R和电容C获得模拟滤波器或模数转换器的系数，所述模数转换器比如为连续时间Δ-∑模数转换器。

模拟滤波器的积RC对应于它的截止频率。对于连续时间Δ-∑模数转换器，此时间常数RC与其采样频率有关。在这两种情况下，时间常数RC的精确度很重要。对于截止频率而言，如果将RC的值估算得过高，滤波器截断信号的一部分，如果RC过小，则滤波器不能使信号充分衰减。在Δ-∑调制器的情况下，调制器的性能和稳定性直接取决于RC值的精确度。RC系数获得电流反馈连续时间Δ-∑模数转换器的传递函数。

取决于应用，必须了解的积RC的精确度较高或较低。通常，时间常数RC的值的精确度达+/-5％就足够。

然而，视技术而定，集成电阻的精确度达+/-15％，而集成电容的值至少变化+/-20％。综上所述，时间常数RC的精确度为+/-35％，这对大多数应用而言是不够的。

在现有技术中已了解到有用于校准时间常数的各种不同方案。关于这一点，可以参考文献US 6169446、US 6262603、US 6803813和US 7078961。

这些文献中描述的校准基于：将积RC限定的时间常数的值和例如由石英驱动的时钟表示的已知且准确的时基作比较；或者基于：当同一电流经过电阻R和电容C时，电阻R两端的电压和电容C两端存在的电压的比较。

用于校准时间常数RC的这些方案仅传递直接控制电阻和可变电容的数字字。

而且，它们都对用来构成转换器的硬件元件的内在模拟缺陷敏感，比如对使用的运算放大器或比较器的失调电压敏感。

而且，已知在现有技术中，要使用在接收正弦输入信号的输入端连接到滤波器的电流反馈连续时间Δ-∑模数转换器，以便校准另一电流反馈连续时间Δ-∑模数转换器的时间常数。

然而，使用第二电流反馈连续时间Δ-∑模数转换器在时间和成本方面是昂贵的。

鉴于以上所述，提出了通过对集成电路的时间常数进行精确度提高的测量来避免这些与时间常数的校准有关的大多数缺陷。

发明内容

在一个方面中，根据一种执行方式，提出了一种用于校准集成电子电路的时间常数的方法。

在此方法中，可变阻抗滤波器连接到集成电子电路的输入端，固定频率的模拟输入信号施加到所述滤波器，测量所述滤波器产生的模拟输入信号衰减，以及调整时间常数的值和所述可变阻抗滤波器的阻抗的值，直到获得与所述集成电子电路的预期衰减一致的衰减为止。

优选地，所述时间常数由电阻元件和电容元件形成。

由所述滤波器产生的所述模拟输入信号衰减优选地是通过比较所进行的不具有所述滤波器的功率测量和所进行的具有所述滤波器的功率测量而确定的。

具有所述滤波器和不具有所述滤波器的测量是借助于将所述滤波器连接到所述集成电路的受控滤波器通/断开关而进行选择的。

有利地，所述可变阻抗滤波器可包括第一可变阻抗硬件元件和第二可变阻抗硬件元件，所述第一硬件元件和所述第二硬件元件包括具有固定阻抗的固定硬件元件和在通/断开关的控制下选择性连接到所述固定硬件元件并具有单位阻抗的单位硬件元件的组件。

有利地，所述固定硬件元件和所述单位硬件元件各包括电阻器。

有利地，所述固定硬件元件和所述单位硬件元件各包括电容器。

优选地，所述时间常数的值是通过产生用于操作所述通/断开关的数字控制字调整的，所述字对应于所测量到的衰减和所述集成电子电路的预期衰减之间的偏差。

所产生的每一位数字字控制将单位组件连接到可变阻抗硬件元件的固定硬件元件的通/断开关。因此，通过根据位的值控制通/断开关的闭合或断开，所述单位硬件元件将连接到所述固定硬件元件或者与固定硬件元件分离，因此调整可变阻抗硬件元件的阻抗，且因此调整时间常数的值。

因此，所述数字字的位数和可变阻抗硬件元件的所述单位硬件元件的值有利地是根据所述时间常数的精确度调整的。

根据时间常数所需的精确度，可能调整可变阻抗硬件元件的单位硬件元件的阻抗的值和单位组件的数目。例如，通过利用大量单位组件和单位硬件元件的低阻抗，将提高可变阻抗硬件元件的阻抗值的精确度。

优选地，所述模拟输入信号是方波信号。