专利名称：一种预放大器通过控制延时的失调校正方法
技术领域：
本发明涉及模拟电路预放大器，特别是涉及一种预放大器的失调校正方法。
背景技术：
预放大器的电路结构图如图1所示，包括第一 PMOS晶体管MPl，第二 PMOS晶体管MP2，第三NMOS晶体管MN3，第四NMOS晶体管MN4和第五NMOS晶体管MN5。其中，第一 PMOS晶体管MPl的栅极连接控制信号CLKP，第一 PMOS晶体管MPl的源极连接电源VDD，第一PMOS晶体管MPl的漏极和第三NMOS晶体管MN3的漏极相连，相连端输出放大器的反向输出电压Voutn ;第二 PMOS晶体管MP2的栅极连接控制信号CLKP，第二 PMOS晶体管MP2的源极连接电源VDD，第二 PMOS晶体管MP2的漏极和第四NMOS晶体管MN4的漏极相连，相连端输出放大器的正向输出电压Voutp ;第三NMOS晶体管丽3的源极与第五NMOS晶体管丽5的漏极相连，第三NMOS晶体管丽3的栅极连接正向输入电压Vinp ;第四NMOS晶体管MN4的源极与第五NMOS晶体管丽5的漏极相连，第四NMOS晶体管MN4的栅极连接反向输入电压Vinn ;第五NMOS晶体管MN5的源极接地GND，第五NMOS晶体管MN5的栅极连接控制信号CLKP。驱动第一 PMOS晶体管MPl、第二 PMOS晶体管MP2以及第五NMOS晶体管丽5的控制信号CLKP的时序图如图2所示，其根据预放大器工作的时钟信号CLK产生，频率与时钟信号CLK的频率相同，幅度起始值为O，稳态值为电源电压值VDD。控制信号产生电路中tl时刻输入时钟信号CLK，则延迟一小段时间t2时刻后，开始产生控制信号CLKP。该预放大器工作时，预放大器在控制信号CLKP的驱动下，电路中出现电流，完成对输入信号(正向输入电压Vinp减去反向输入电压Vinn)的放大。工作时，第一 PMOS晶体管MPl和第二 PMOS晶体管MP2作为负载管，第三NMOS晶体管MN3和第四NMOS晶体管MN4作为输入管，第五NMOS晶体管MN5作为提供偏置电流的偏置管。电路如果左支路(MP1- MN3支路)与右支路(MP2- MN4支路)两边完全对称，则当输入相等的正向输入电压Vinp和反向输入电压Vinn时，电路中左右两边流过电流相等，电路中正向输出电压Voutp等于反向输出电压Voutn，此时电路中不存在失调。然而，实际情形下，电路左右不可能完全对称，电路中元器件的失配例如第一 PMOS晶体管MPl与第二 PMOS晶体管MP2的尺寸不相等，或者第三NMOS晶体管丽3与第四NMOS晶体管MN4的尺寸不相等，这些因素均会导致放大器中出现失调电压，当输入电压Vinp=Vinn时,左右两边流过的电流不相等,输出电压中Vinp不等于Vinn。出现失调后会降低预放大器对输入信号的分辨能力。如预防大器作为动态比较器的一部分，则进而降低了动态比较器对输入信号的分辨能力。为了校正预防大器中存在的失调电压，可以在预放大器的输出节点Voutp和Voutn连接可控电容器阵列，通过调节电容器阵列电容的大小降低失调电压。也可以在输入管第三NMOS晶体管丽3和第四NMOS晶体管MN4的两端并联MOS管，通过调节MOS管的栅极偏置电压降低失调电压。然而这两种降低失调电压的方法中，连接在预放大器输出节点的可控电容器或者并联在输入管两侧的MOS管都会对输出电压Voutp和Voutn产生负载效应，从而降低预放大器的速度。如预防大器作为动态比较器的一部分，则进而会降低比较器的速度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提出一种预放大器通过控制延时的失调校正方法，能对预放大器中的失调电压进行校正，同时不会对输入端电压造成负载效应。本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决
一种预放大器通过控制延时的失调校正方法，所述预放大器包括第一 PMOS晶体管，第二 PMOS晶体管，第三NMOS晶体管，第四NMOS晶体管和第五NMOS晶体管，所述第一 PMOS晶体管的源极连接电源，所述第一 PMOS晶体管的漏极和所述第三NMOS晶体管的漏极相连，相连端输出放大器的反向输出电压；所述第二PMOS晶体管的源极连接电源，所述第二PMOS晶体管的漏极和所述第四NMOS晶体管的漏极相连，相连端输出放大器的正向输出电压；所述第三NMOS晶体管的源极与所述第五NMOS晶体管的漏极相连，所述第三NMOS晶体管的栅极连接正向输入电压；所述第四NMOS晶体管的源极与所述第五NMOS晶体管的漏极相连，所述第四NMOS晶体管的栅极连接反向输入电压；所述第五NMOS晶体管的源极接地，所述第五NMOS晶体管的栅极连接第三控制信号；所述第一 PMOS晶体管的栅极连接第一控制信号，所述第二 PMOS晶体管的栅极连接第二控制信号；所述调节方法包括以下步骤调节前，控制所述第一控制信号和所述第二控制信号的信号起始时刻位于同一时刻，设为第一时刻；控制输入相等的所述正向输入电压和所述反向输入电源，则调节时
第一种情形如果失调为所述正向输出电压大于所述反向输出电压，则保持所述第二控制信号的信号起始时刻不变，按照如下方式调节所述第一控制信号11)设定时刻点的初值，所述初值大于所述第一时刻，小于所述第三控制信号达到稳态的时刻；12)更新记录当前校正次数，控制所述第一控制信号的信号起始时刻为所述时刻点的值；13)判断当前校正次数的值是否等于设定值，如果否，则进入步骤14);如果是，则结束调节过程；14)判断此时所述正向输出电压与所述反向输出电压的大小，如果所述正向输出电压仍然大于所述反向输出电压，则将所述时刻调大，返回步骤12);如果所述正向输出电压小于所述反向输出电压，则将所述时刻调小，返回步骤12)；
第二种情形如果失调为所述正向输出电压小于所述反向输出电压，则保持所述第一控制信号的信号起始时刻不变，按照如下方式调节所述第二控制信号21)设定时刻点的初值，所述初值大于所述第一时刻，小于所述第三控制信号达到稳态的时刻；22)更新记录当前校正次数，控制所述第二控制信号的信号起始时刻为所述时刻点的值；23)判断此时校正次数的值是否等于设定值，如果否，则进入步骤24);如果是，则结束调节过程；24)判断此时所述正向输出电压与所述反向输出电压的大小，如果所述正向输出电压仍然小于所述反向输出电压，则将所述时刻调大，返回步骤22);如果所述正向输出电压大于所述反向输出电压，则将所述时刻调小；返回步骤22)。本发明与现有技术对比的有益效果是
本发明的预放大器的失调校正方法，通过对负载管第一 PMOS晶体管MPl与第二 PMOS晶体管MP2栅极上的控制信号的信号起始时刻进行调节控制，从而调节左右两侧支路上的平均电流，进而在电路中出现失调时，也能确保电源到左右两侧输出端节点处的压降相等，从而确保输出端电压Voutp和Voutn相等，对失调进行校正。本发明的校正方法中，不需要在预放大器电路中增设可控电容或MOS管，因此不会对输入端电压造成负载效应。
图1是现有技术中预放大器的电路结构 图2是现有技术中预放大器中的控制信号的时序 图3是本发明具体实施方式
中的预放大器的电路结构 图4是本发明具体实施方式
中的预放大器中针对第一种失调情形时调节第一控制信号的流程 图5是本发明具体实施方式
中的预放大器中针对第一种失调情形时的控制信号的时序 图6是本发明具体实施方式
中的预放大器中针对第一种失调情形时调节前后左右两侧支路的瞬时电流-时间曲线 图7是本发明具体实施方式
中的预放大器中针对第二种失调情形时调节第二控制信号的流程 图8是本发明具体实施方式
中的预放大器中针对第二种失调情形时的控制信号的时序 图9是本发明具体实施方式
中的预 放大器中针对第二种失调情形时调节前后左右两侧支路的瞬时电流-时间曲线图。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
并对照附图对本发明做进一步详细说明。本具体实施方式
中，提出一种预放大器的失调校正方法，用于在预放大器内存在失调，有失调电压形成时，输入端正向输入电压Vinp等于反向输入电压Vinn时,输出端正向输出电压Voutp能尽可能接近等于反向输出电压Voutn,减小失调电压对电路的影响。失调校正方法针对的预放大器的电路结构图如图3所示，预放大器包括第一 PMOS晶体管，第二 PMOS晶体管，第三NMOS晶体管，第四NMOS晶体管和第五NMOS晶体管。其中，五个MOS管的彼此连接同现有技术中相同，第一 PMOS晶体管的源极MPl连接电源VDD，第一 PMOS晶体管MPl的漏极和第三NMOS晶体管丽3的漏极相连，相连端输出放大器的反向输出电压Voutn ;第二 PMOS晶体管MP2的源极连接电源VDD，第二 PMOS晶体管MP2的漏极和第四NMOS晶体管MN4的漏极相连，相连端输出放大器的正向输出电压Voutp ；第三NMOS晶体管丽3的源极与第五NMOS晶体管丽5的漏极相连，第三NMOS晶体管丽3的栅极连接正向输入电压Vinp ;第四NMOS晶体管MN4的源极与第五NMOS晶体管丽5的漏极相连，第四NMOS晶体管MN4的栅极连接反向输入电压Vinn ;第五NMOS晶体管丽5的源极接地，第五NMOS晶体管MN5的栅极连接第三控制信号CLKP。第三控制信号CLKP与现有技术中相同，同样是由控制信号产生电路根据预放大器工作的时钟信号CLK产生，频率与时钟信号CLK的频率相同。控制信号产生电路在tl时刻(如图5中所示)输入预放大器的时钟信号CLK，则延迟一小段时间后t2时刻(如图5中所示)，开始产生第三控制信号CLKP。电路结构与现有技术中连接的不同之处在于 第一 PMOS晶体管的栅极连接第一控制信号CLK1，第二 PMOS晶体管的栅极连接第二控制信号CLK2。失调校正方法是分情形对第一控制信号CLKl和第二控制信号CLK2的其中之一进行不断的起始时刻调整，产生起始时刻不等彼此有延迟的两个控制信号施加在两个负载MOS管(MPl和MP2)的栅极上，实现对失调电压的校正，同时不会对输出端造成负载效应。在校正调节之前，第一控制信号CLKl和第二控制信号CLK2起始时刻位于同一时亥|J，设为第一时刻。该第一时刻可与第三控制信号CLKP的起始时刻t2相同，也可相对第三控制信号CLKP的起始时刻t2有一段时间延时。本具体实施方式
中，控制所述第一时刻与所述第三控制信号CLKP的起始时刻t2相同，即控制信号产生电路在tl时刻输入时钟信号CLK后，延迟一段时间后t2时刻同时产生第一控制信号CLK1、第二控制信号CLK2和第三控制信号CLKP输出。但需说明的是，此处调节前的控制主要需确保第一控制信号CLKl和第二控制信号CLK2的起始时刻位于同一时刻。同时，控制输入相等的正向输入电压Vinp和反向输入电源Vinn，此时如果预放大器存在失调，则会出现两种情形，一是失调使得第三NMOS晶体管丽3流过较大的电流II，第四NMOS晶体管MN4流过较小的电流12，那么在负载管(MPl和MP2)相同的负载电阻下，MPI上的压降较大，则反向输出电压Voutn会较小，即会出现Voutp > Voutn。二是失调使得第三NMOS晶体管丽3流过较小的电流II，第四NMOS晶体管MN4流过较大的电流12，那么在负载管(MPl和MP2)相同的负载电阻下，MPl上的压降较小，贝1J反向输出电压Voutn会较大，即会出现Voutp < Voutn0根据这两种情形,分别采取对应的措施。在第一种情形下，失调为正向输出电压Voutp大于反向输出电压Voutn，则保持第二控制信号CLK2的信号起始时刻不变，按照如下方式调节第一控制信号CLK1，调节时的流程图如图4所示。调节过程包括以下步骤
11)设定时刻点tb的初值tbl。其中，初值tbl大于所述第一时刻，小于所述第三控制信号CLKP达到稳态的时刻。本步骤中，要求大于第一时刻，即是保证后续第一控制信号CLKl会相对第二控制信号CLK2产生延时；要求小于CLKP达到稳态的时刻，是为了保证第一控制信号CLKl至少在第三控制信号达到稳态前已施加，不至于延迟太久。本具体实施方式
中初值tbl即为大于时刻t2,小于时刻t3 (如图5所不)。本具体实施方式
中时刻点大于第一时刻,是指相对于两个时刻之前的同一个设定时刻(如电路起始工作时刻为O或者接收时钟信号开始产生控制信号的时刻tl等)，时刻点与设定时刻的时间差大于第一时刻与设定时刻的时间差。设定时刻过后，第一时刻先到来，时刻点后到来。时刻点小于稳态时刻，是指相对于两个时刻之前的同一个设定时刻(如电路起始工作时刻为O或者接收时钟信号开始产生控制信号的时刻tl等)，时刻点与设定时刻的时间差小于稳态时刻与设定时刻的时间差。设定时刻过后，第一时刻先到来，时刻点后到来，再是稳态时刻到来。12)更新记录当前校正次数，控制第一控制信号CLKl的信号起始时刻为时刻点tb的值。如图5所示，为此种失调情形下的各控制信号的时序图。调节第一控制信号CLKl的起始时刻后，t2时刻仅产生第三控制信号CLKP和第二控制信号CLK2，延迟一段时间后，到tb时刻才产生第一控制信号CLKl。如图6所示，为调节前后左右两条支路上的瞬时电流-时间的曲线图。图中上部分为调节前的曲线图，下部分为调节后的曲线图。从图中可得到第一次校正调节前，在时刻t2同时产生施加控制信号，失调使得左侧支路上流过的瞬时电流Il较大，右侧支路上流过的瞬时电流12较小，而两条支路上施加控制信号后到达导通稳态的时刻总是相同的，如图6中时刻T。则时刻t2到时刻T时间段内，左侦彳支路的平均电流(如图6中划横线部分的面积)也大于右侧支路的平均电流(如图6中划斜线部分的面积)，从而左侧支路上的压降较大，出现Voutp > Voutn的失调现象。而调节后,第一控制信号在时刻tb才产生施加上，则左侧支路上出现电流的时刻有所延迟，从而图6中电流Il的曲线沿时间轴右移，使得左侧支路上出现电流的时刻(即tb)到稳态工作的时刻(即T)的时间差相对变小，从而左侧支路的平均电流变小，使得MPl上的压降变小(趋于与MP2上压降相等)，则使得反向输出电压Voutn变大，使两个输出端电压趋于相等，改善失调。第一次校正时，当前校正次数为1，则第一控制信号CLKl的信号起始时刻即为初值tbl。第二次校正时，当前校正次数为2，则第一控制信号CLKl的信号起始时刻即为后续调整后返回的值tb2。依此类推，直至最后一次校正时，当前校正次数为设定值N，则第一控制信号CLKl的信号起始时刻即为后续调整后返回的值tbN，此后结束调整，信号起始时刻保持tbN不变。13)判断当前校正次数的值是否等于设定值，如果否，则进入步骤14);如果是，则结束调节过程。本步骤中，设定校正次数的判断，当步骤12)中更新记录的校正次数到达预先设定的设定值N次时，即表示校正调节已达到用户使用要求，从而结束校正。此后将第一控制信号CLKl的信号起始时刻始终保持为最后一次调节时的值tbN。校正次数设定值N则由预放大器的用户根据失调校正的速度和精度要求自行设定。14)判断此时正向输出电压Voutp与反向输出电压Voutn的大小，如果正向输出电压Voutp仍然大于反向输出电压Voutn,则表示此时失调校正调节还不到位,将时刻点tb调大，返回步骤12)，从而继续增加负载管MPl上施加的第一控制信号CLKl的延时时间，继续缩短左侧支路上施加信号时刻到达到稳态时刻的时间差，继续减小左侧支路上的平均电流，进一步改善失调影响，直至达到设定的校正次数。如果正向输出电压Voutp小于反向输出电压Voutn，则表示此时 失调校正调节过了最佳点，到了另一失调情形，则将时刻点tb调小，返回步骤12)，以寻找使两侧输出电压趋于相等的tb的值，直至达到设定的校正次数。上述控制信号的调节过程中，仅调节第一控制信号CLKl的信号起始时刻，频率和幅度是根据所述预放大器的时钟信号CLK确定，与时钟信号CLK的频率和幅度一样。优选地，步骤11)中，时刻点tb的初值设为第一时刻t2至稳态时刻t3区间中的中间值，步骤14)中调大时刻点tb或者调小时刻点tb时，均取区间的中间值。例如，可将调整时刻点tb的初值设为(t2，t3)区间的中间值t4，在初值取t4后需要调大tb时，则取tb为区间(t4，t3)的中间值t5 ;在初值取t4后需要调小tb,则取tb为区间(t2，t4)的中间值t6，依次类推。采用取中间值的方法可加快调节过程。通过上述控制，即实现了在第一种失调情形下，输入管MN3管流过较大瞬时电流，在左侧支路上相对较短的从施加信号到稳态工作的时间内产生输出电压Voutn ;输入管MN4管流过较小瞬时电流，在右侧支路上相对较长的从施加信号到稳态工作的时间内产生输出电压Voutp，多次调节后使得电源VDD经过负载管MPl后的压降与经过负载MP2后的压降趋于相等，达到输出电压正向输出电压Voutp趋于等于反向输出电压Voutn,从而减小甚至消除了预放大器的失调电压影响。在第二种情形下，失调为正向输出电压Voutp小于反向输出电压Voutn，则保持第一控制信号CLKl的信号起始时刻不变，按照如下方式调节第二控制信号CLK2，调节时的流程图如图7所示。调节过程包括以下步骤
21)设定时刻点tb的初值tbl。其中，初值tbl大于前述第一时刻，小于所述第三控制信号CLKP达到稳态的时刻。本步骤中，要求大于第一时刻，即是保证后续第二控制信号CLK2会相对第一控制信号CLKl产生延时；要求小于CLKP达到稳态的时刻，是为了保证第二控制信号CLK2至少在第三控制信号达到稳态前已施加，不至于延迟太久。。本具体实施方式
中即为大于时刻t2，小于时刻t3 (如图8中所示)。22)更新记录当前校正次数，控制第二控制信号CLK2的信号起始时刻为时刻点tb的值。如图8所示，为此种失调情形下的各控制信号的时序图。调节第二控制信号CLK2的起始时刻后，t2时刻仅产生第三控制信号CLKP和第一控制信号CLK1，延迟一段时间后，到tb时刻才产生第二控制信号CLK2。如图9所示，为调节前后左右两条支路上的瞬时电流-时间的曲线图。图中上部分为调节前的曲线图，下部分为调节后的曲线图。从图中可得到第一次校正调节前，在时刻t2同时产生施加控制信号，失调使得左侧支路上流过的瞬时电流Il较小，右侧支路上流过的瞬时电流12较大，而两条支路上施加控制信号后到达导通稳态的时刻总是相同的，如图9中时刻T。则时刻t2到时刻T时间段内，右侧支路的平均电流(如图9中划横线部分的面积)也大于左侧支路的平均电流(如图9中划斜线部分的面积)，从而右侧支路上的压降较大，出现Voutp < Voutn的失调现象。而调节后,第二控制信号在时刻tb才产生施加上，则右侧支路上出现电流的时刻有所延迟，从而图9中电流12的曲线沿时间轴右移，使得右侧支路上出现电流的时刻(即tb)到稳态工作的时刻(即T)的时间差相对变小，从而右侧支路的平均电流变小，使得MP2上的压降变小(趋于与MPl上压降相等)，则使得正向输出电压Voutp变大，使两个输出端电压趋于相等，改善失调。同样地，第一次校正时，当前校正次数为1，则第二控制信号CLK2的信号起始时刻即为初值tbl。第二次校正时，当前校正次数为2，则第二控制信号CLK2的信号起始时刻即为后续调整后返回的值tb2。依此类推，直至最后一次校正时，当前校正次数为设定值N，则第二控制信号CLK2的信号起始时刻即为后续调整后返回的值tbN，此后结束调整，信号起始时刻保持tbN不变。23)判断当前校正次数的值是否等于设定值，如果否，则进入步骤24);如果是，则结束调节过程。同样地，校正次数设定值N则由预放大器的用户根据失调校正的速度和精度要求自行设定。24)判断此时正向输出电压Voutp与反向输出电压Voutn的大小，如果正向输出电压Voutp仍然小于反向输出电压Voutn,则表示此时失调校正调节还不到位,将时刻点tb调大，返回步骤22)，从而继续增加负载管MP2上施加的第二控制信号CLK2的延时时间，继续缩短左侧支路上施加信号时刻到达到稳态时刻的时间差，继续减小右侧支路上的平均电流，进一步改善失调影响，直至达到设定的校正次数。如果正向输出电压Voutp大于反向输出电压Voutn，则表示此时失调校正调节过了最佳点，到了另一失调情形，则将时刻点tb调小；返回步骤22)，以寻找使两侧输出电压趋于相等的tb的值，直至达到设定的校正次数。同样地，上述控制信号的调节过程中，仅调节第二控制信号CLK2的信号起始时亥IJ，频率和幅度是根据所述预放大器的时钟信号CLK确定，与时钟信号CLK的频率和幅度一样。同样优选地，步骤21)中，时刻点tb的初值设为第一时刻至稳态时刻区间的中间值，即为区间(t2，t3)中的中间值，步骤24)中调大时刻点tb或者调小时刻点tb时，均取区间的中间值，可加快调节过程。通过上述控制，即实现了在第二种失调情形下，输入管MN3管流过较小瞬时电流，在左侧支路上相对较长的从施加信号到稳态工作的时间内产生输出电压Voutn ;输入管MN4管流过较大瞬时电流，在右侧支路上相对较短的从施加信号到稳态工作的时间内产生输出电压Voutp，多次调节后使得电源VDD经过负载管MPl后的压降与经过负载MP2后的压降趋于相等，达到输出电压正向输出电压Voutp趋于等于反向输出电压Voutn,从而减小甚至消除了预放大器的失调电压影响。本具体实施方式
的失调校正方法，根据上述调节过程可知第一，根据校正之前同一时刻施加第一控制信号CLKl和第二控制信号CLK2的比较结果(Voutp和Voutn的大小关系)确定需要调整第一控制信号CLKl还是第二控制信号CLK2。确定后，不需要调整的控制信号则在后面的校正过程中将保持不变，需要调整的控制信号则在后面的校正过程中将继续调节信号起始时刻，直至整个校正过程结束。第二，校正过程中不需要调整信号起始时刻的信号可与第三控制信号CLKP相同，其信号起始时刻均设置为时刻t2，因此可共用一个信号产生电路；需要调整信号起始时刻的信号和CLKP信号相比应只有起始时刻上的变化，在时刻t2后的一段延时时刻tp产生施加，信号产生电路可在第三控制信号产生电路的基础上增加延时电路进行调整即可。第三，针对图3所示的预放大器，为了保证其正常工作，MP3和MP4需要能完全关断，因此CLKl和CLK2信号的最大值均为VDD。本具体实施方式
的失调校正方法，控制预放大器两个负载MOS管(MPl和MP2)栅极的控制信号的起始时刻，使左右两侧支路上从产生电流到稳态工作的时间差不同，即意味着左右支路上的平均电流不同，即负载管上的压降电压不同，从而实现对预放大器输入失调电压的校正。失调校正过程中不需要在预放大器电路中增设可控电容或MOS管，因此不会对输入端电压造成负载效应，从而失调校正时也可确保放大器的速度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种预放大器通过控制延时的失调校正方法，所述预放大器包括第一 PMOS晶体管，第二 PMOS晶体管，第三NMOS晶体管，第四NMOS晶体管和第五NMOS晶体管，所述第一 PMOS晶体管的源极连接电源，所述第一PMOS晶体管的漏极和所述第三NMOS晶体管的漏极相连，相连端输出放大器的反向输出电压(Voutn);所述第二 PMOS晶体管的源极连接电源，所述第二 PMOS晶体管的漏极和所述第四NMOS晶体管的漏极相连，相连端输出放大器的正向输出电压(Voutp);所述第三NMOS晶体管的源极与所述第五NMOS晶体管的漏极相连，所述第三NMOS晶体管的栅极连接正向输入电压(Vinp);所述第四NMOS晶体管的源极与所述第五NMOS晶体管的漏极相连，所述第四NMOS晶体管的栅极连接反向输入电压(Vinn);所述第五NMOS晶体管的源极接地，所述第五NMOS晶体管的栅极连接第三控制信号(CLKP)； 其特征在于所述第一 PMOS晶体管的栅极连接第一控制信号(CLK1)，所述第二 PMOS晶体管的栅极连接第二控制信号(CLK2);所述调节方法包括以下步骤调节前，控制所述第一控制信号(CLKl)和所述第二控制信号(CLK2)的信号起始时刻位于同一时刻，设为第一时刻；控制输入相等的所述正向输入电压(Vinp)和所述反向输入电源(Vinn)，则调节时 第一种情形如果失调为所述正向输出电压(Voutp)大于所述反向输出电压(Voutn),则保持所述第二控制信号(CLK2)的信号起始时刻不变，按照如下方式调节所述第一控制信号(CLKl) : 11)设定时刻点(tb)的初值，所述初值大于所述第一时刻，小于所述第三控制信号(CLKP)达到稳态的时刻；12)更新记录当前校正次数，控制所述第一控制信号(CLKl)的信号起始时刻为所述时刻点(tb)的值；13)判断当前校正次数的值是否等于设定值，如果否，则进入步骤14);如果是，则结束调节过程；14)判断此时所述正向输出电压(Voutp)与所述反向输出电压(Voutn)的大小,如果所述正向输出电压(Voutp)仍然大于所述反向输出电压(Voutn ),则将所述时刻(tb )调大,返回步骤12 );如果所述正向输出电压(Voutp )小于所述反向输出电压(Voutn)，则将所述时刻(tb)调小，返回步骤12)； 第二种情形如果失调为所述正向输出电压(Voutp)小于所述反向输出电压(Voutn),则保持所述第一控制信号(CLKl)的信号起始时刻不变，按照如下方式调节所述第二控制信号(CLK2) :21)设定时刻点(tb)的初值，所述初值大于所述第一时刻，小于所述第三控制信号(CLKP)达到稳态的时刻；22)更新记录当前校正次数，控制所述第二控制信号(CLK2)的信号起始时刻为所述时刻点(tb)的值；23)判断此时校正次数的值是否等于设定值，如果否，则进入步骤24);如果是，则结束调节过程；24)判断此时所述正向输出电压(Voutp)与所述反向输出电压(Voutn)的大小,如果所述正向输出电压(Voutp)仍然小于所述反向输出电压(Voutn),则将所述时刻(tb)调大,返回步骤22);如果所述正向输出电压(Voutp)大于所述反向输出电压(Voutn)，则将所述时刻(tb)调小；返回步骤22)。
2.根据权利要求1所述的预放大器通过控制延时的失调校正方法，其特征在于所述第一种情形中步骤11)中或所述第二种情形步骤21)中的时刻点(tb)的初值设为所述第一时刻至所述稳态时刻区间中的中间值。
3.根据权利要求1所述的预放大器通过控制延时的失调校正方法，其特征在于所述第一种情形中步骤14)中或所述第二种情形步骤24)中调大或者调小所述时刻点(tb)时均取区间范围的中间值。
全文摘要
本发明公开了一种预放大器通过控制延时的失调校正方法，所述预放大器包括第一PMOS晶体管，第二PMOS晶体管，第三NMOS晶体管，第四NMOS晶体管和第五NMOS晶体管，通过对负载管第一PMOS晶体管MP1与第二PMOS晶体管MP2栅极上的控制信号的信号起始时刻进行调节控制，从而调节左右两侧支路上的平均电流，进而在电路中出现失调时，也能确保电源到左右两侧输出端节点处的压降相等，从而确保输出端电压Voutp和Voutn相等，对失调进行校正。本发明的预放大器通过控制延时的失调校正方法中，不需要在预放大器电路中增设可控电容或MOS管，因此不会对输入端电压造成负载效应。
文档编号H03F3/45GK103066936SQ20121056953
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者姜珲, 王自强, 张春, 姜汉钧, 陈虹, 王志华 申请人:清华大学深圳研究生院