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《一种数字自动校准运放失调电压技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第4期电子器件Vol.29No.42006年12月ChineseJournalOfElectronDevicesDec.2006ADigitalAutomaticOffsetCalibrationTechniquefortheOPAMPGUOShu2bao,ZHENGXiao2yan,QIUYu2lin(InstituteofMicroelectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China)Abstract:Adigitalautomaticcalibrationtechniqueisdevelopedtotrimthed
2、ifferentialOPAMP’sinput2re2ferredanditsformeroutputstageoffsetvoltages.Theoffsetvoltageisreducedbydigitallyadjustingtheresultingoffsetcurrent.Thetechniquejustneedsacomparator,asimplecontrollogicalandacurrentDAC(I2DAC).Theproposedcircuitshavebeendesignedina0.25μmdigitalCMOSprocess.Thetechniquecanc
3、alibrateamaximumoffsetof6mv.Themeasuredinputreferredoffsetvoltageislessthan100μV.Keywords:offset;calibration;DAC;OPAMPEEACC:2570一种数字自动校准运放失调电压技术郭书苞,郑晓燕,仇玉林(中国科学院微电子研究所,北京100029)摘要:通过一种数字自动校准技术,可以校准差分运放及其输入信号所产生的失调电压。失调电压的减少是通过数字的方法补偿由于失调电压产生的电流。这种技术只要一个比较器,一个简单的控制逻辑和一个电流型的数模转换器。该电路采用0.25μm的数字工艺实现
4、。该电路可以校准6mV的最大失调电压,测量的输入参考失调电压小于100μV。关键词:失调;校准;模数转换器;运放中图分类号:TN402文献标识码:A文章编号:100529490(2006)0421147204失调电压是高性能CMOS电路设计中需要考通常自动归零的方法需要采用无源器件如电容和开虑的一个重要参数。在实际的信道中,电路的失调关或需要特殊的运放架构来获得失调补偿。在本文电压主要是由制造工艺的不确定性和封装后的机械提出的设计中,获得这种补偿需要一个62bit的电流压力引起的。如运放的失调电压大小,主要是由输型数模转换器(I2DAC),一个控制逻辑电路和比较入输出级差动对的差异决定。
5、同时差分输入信号本器。比较器可以复用于校准输入信号的失调。生也可能含有失调电压。失调电压在一定程度上决[1]1失调校准技术定了产品的性能或成品率。当不采用校准技术时,一个好的CMOS模拟电CMOS差分对的阈值电压差异(失配电压)路在遵循版图设计规则的情况下,失调电压通常在ΔVT与差分对管面积的平方根成反比的关系已在[6][728]±5mV范围内。加大输入输出级差动对的尺寸可数学和实验上被证实。如公式(1)所示:以减小失调电压,但这样设计的结果会使输入输出AVTσΔVT=(1)电容变得过高,严重地降低了电路的速度。因此,很WL多高精度系统需要用电子学方法来消除失调。几种式中:AVT是耗尽层
6、中参杂原子数量的不确定性因[225]用来减少输入失调电压自动校准技术已见报导,子。在0.25μm的工艺中,它的值约为10收稿日期:2006201203作者简介:郭书苞(19772)男,博士研究生,主要从事模拟集成电路和混合集成电路设计,gsbnet@163.com;郑晓燕(19802),女,博士研究生,xyzheng@126.com仇玉林(19422)男,研究员、博士生导师,Ylaiu@ime.ac.cn1148电子器件第29卷mV·μm;WL乘积是器件的有效面积。对于两个转后,利用32bit细调计数器产生一个细调补偿电标称相同的差分对管,由失配电压的存在,导致了漏流。⑤断开输入。⑥重新
7、执行1-4步骤,可以校极电流的失配。这样,器件很容易偏离饱和工作区。准前一级输出的失调电压。本文的失调消除技术就是通过电流型数模转换器消尽管运放本生的失调和前一级输出的失调电压除失配电压在输出级产生的失配电流。失调校准的都可以被校准,他们都用同一种控制机制。唯一的方法如图1所示。对于一个两级的甲类差分运放,不同就是I2DAC的范围。其等效输入失调电压主要是由第一级产生,如方程校准的最大时钟频率是由运放的失调电流Ioff(2)所示。和
