[发明专利]一种用于数字校准的差值型电容调节器

说明书

本发明属于集成电路的数字校准技术领域，具体为一种用于数字校准的差值型电容调节器。本发明提供的电容调节器，包括一对电容阵列，一对输入校准码和一对输出端；它通过输入校准码同时调节处于不同电容阵列中的大电容子阵列和小电容子阵列，使一对输出端上电容的差值等于大、小电容单元差值的整数倍；大、小电容单元的差值小于在指定工艺下可以制造的电容最小值，从而缓解了校准的调节粒度受限于制造工艺的问题。本发明有效地提高了数字校准的精度。

技术领域

本发明属于集成电路的数据校准技术领域，具体涉及集成电路的用于数字校准的差值型电容调节器。

背景技术

数字校准广泛应用于各种高精度集成电路的设计之中，它是一个由待校准电路、检测控制器、校准码发生器、调节器四个部分构成的负反馈系统。其中，调节器通过输入校准码，对待校准电路中需要匹配的一对或多对路径进行调节，而调节粒度决定于调节器所能调节的物理量（如：电容值）的最小差值。

公知的用于数字校准的电容调节器，如图1所示，包括：一对电容阵列（100和200），一对输入校准码（CALP<N:1>和CALN<N:1>），和一对输出端（OUTP和OUTN）；每一个电容阵列包括M个大小相等的电容单元，每一个电容通过独立的开关与该电容阵列的输出端相连；一对输入校准码分别控制一对电容阵列中的开关。

图2所示，当M=7时，输入校准码对公知电容调节器的输出端电容的调节情况，其中：可以制造的最小电容C_min面积为0.25um*0.25um，且每一个电容单元均为最小电容（即：C_P1=C_P2=...=C_PM=C_N1=C_N2=...=C_NM=C_min）；横轴正方向表示校准码CALP<N:1>增加的方向，横轴负方向表示校准码CALN<N:1>增加的方向。当正向调节时，只有输出端OUTP上的电容随着校准码的增加而增大，而输出端OUTN上的电容保持不变；当负向调节时，只有输出端OUTN上的电容随着校准码的增加而增大，而输出端OUTP上的电容保持不变。所以此时校准的调节粒度决定于电容单元。

公知的用于数字校准的电容调节器，其缺点在于：由于调节粒度决定于电容单元值，而对于指定制造工艺，可以制造的电容存在最小值，因此公知的电容调节器的调节粒度受限于电容的制造工艺。

发明内容

针对上述公知的用于数字校准的电容调节器存在调节粒度受限于电容单元制造工艺的问题，提供了一种用于数字校准的差值型电容调节器，它通过输入校准码同时调节处于不同电容阵列中的大电容子阵列和小电容子阵列，使一对输出端上电容的差值等于大、小电容单元差值的整数倍；大、小电容单元的差值小于在指定工艺下可以制造的电容最小值，从而缓解了校准的调节粒度受限于制造工艺的问题。因此，本发明有效地提高了数字校准的精度。

本发明提供的用于数字校准的差值型电容调节器，如图2所示，包括一对电容阵列（100和200），一对输入校准码（CALP<N:1>和CALN<N:1>），和一对输出端（OUTP和OUTN）；所述的一对电容阵列具有相同的结构，包括一个大电容子阵列（101或201）和一个小电容子阵列（102或202）；大电容子阵列（101或201）包括M个大电容单元（C_Bk，k=1,2,...,M），小电容子阵列（102或202）包括M个小电容单元（C_Sk，k=1,2,...,M），每一个电容单元通过独立的开关连接到各自电容阵列的输出端（OUTP或OUTN）。

上述方案中，所述的2M个大电容单元大小相等，2M个小电容单元大小相等；大电容单元与小电容单元之间的差值为一个固定值，且这个固定值小于在指定工艺下可以制造的电容最小值。

上述方案中，一个开关只能由一位校准码控制；一对输入校准码以如下方式对电容阵列中的开关进行控制：