差分放大器的偏移校正设备及其方法
【专利说明】差分放大器的偏移校正设备及其方法
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2013年12月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2013-0156689的优先权，该申请的整个内容在此引为参考。
技术领域
[0003]本发明涉及差分放大器，更具体地，涉及利用电阻反馈结构，补偿差分模拟信号放大器中的直流(DC)偏移电压，以使偏差降至最小的差分放大器的偏移校正设备及其方法。
【背景技术】
[0004]图3是图解说明普通的全差分放大器的例证示意图。参见图3，具有电阻反馈结构的全差分放大器10被配置成通过接收具有180°相位的两个信号A，作为输入，按设定的放大系数放大信号。特别地，只有当两个输入信号的DC分量精确匹配时，才按以“B”输出的形式确定的放大系数，放大信号。
[0005]然而，当两个输入信号的DC分量未精确匹配时，会按放大系数，增大DC分量之间的差分，从而导致在输出端子，出现“C”形式的信号。此外，即使输入信号的DC分量匹配，归因于放大器10的不对称分量，也会产生DC偏移。当在具有相当大的放大系数的电路中，产生预定大小或者更大的DC偏移时，输出信号的DC电压的差分相当大，可能超出最大或最小电压，使电路饱和。
[0006]在本节中公开的以上信息只是用于增强对本发明的背景的理解，于是它可能包含不构成已为本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种利用电阻反馈结构，补偿差分放大器中的DC偏移电压，以使偏差降至最小的差分放大器的偏移校正设备及其方法。
[0008]本发明的例证实施例提供一种差分放大器的偏移校正设备，所述设备包括差分放大器，所述差分放大器被配置成依据预定放大系数，放大经第一电阻器和第二电阻器输入的公共DC电压，并输出放大的电压；比较器，所述比较器被配置成通过比较从差分放大器的两个输出端子输出的电压，确定是否产生偏移；控制器，所述控制器被配置成当比较器检测到产生的偏移时，使用开关单元调整偏移；和与差分放大器的输入端子并联连接的开关单元，所述开关单元被配置成根据控制器的控制，通过调整差分放大器的输入端子的不对称性,调整产生的偏移。
[0009]比较器可被配置成当从差分放大器的输出产生偏移时，通过确定输入端子的电压大小，输出关于电压大小的信息。比较器还可被配置成通过从控制器供给的时钟，进行比较操作，并且当未被供给时钟时，维持关闭状态，以降低电力消耗。偏移校正设备还可包括计数器，所述计数器被配置成向控制器提供用于根据比较器的输出，调整偏移的反馈信号。开关单元可包括半导体开关器件的阵列，可被配置成根据开关配置，通过调整输入电压的振幅和长度，调整偏移。
[0010]本发明的另一个例证实施例提供一种差分放大器的偏移校正方法，所述方法包括:当进入差分放大器的偏移校正模式时，通过断开差分放大器的输入端子，进行初始化处理；通过向差分放大器的两个输入端子供给公共电压，并比较用预定放大系数放大的差分放大器的两个输出端子的输出电压，确定是否产生偏移；和通过响应确定产生差分放大器的偏移，调整与差分放大器的输入端子并联连接的半导体开关器件的阵列配置，和输入端子的电压的不对称性，调整偏移。
[0011]所该方法还包括通过根据产生的差分放大器的偏移，调整半导体开关器件的阵列配置，调整正极输入端子或负极输入端子的不对称性。如上所述，根据本发明的例证实施例，不对差分放大器使用模-数转换(ADC)和数-模转换(DAC)，以调整DC偏移，从而简化电路结构，DC偏移校正电路可用数字电路实现，以使电力消耗降至最低。此外，根据本发明的例证实施例，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)阵列连接可被用于调整DC偏移，以防止电阻反馈影响整个放大系数。于是，可以更加稳定和可靠地校正DC偏移。
【附图说明】
[0012]根据结合附图，进行的以下详细说明，本发明的以上和其它目的、特征和优点将更加明显。
[0013]图1是图解说明根据本发明的例证实施例的差分放大器的偏移校正设备的例证示意图；
[0014]图2是根据本发明的例证实施例的校正差分放大器的偏移的方法的例证流程图；
[0015]图3是图解说明根据现有技术的普通的全差分放大器的例证示意图。
[0016]附图标记的说明
[0017]100:差分放大器
[0018]201:比较器
[0019]202:计数器
[0020]203:控制器
[0021]204:开关单元
【具体实施方式】
[0022]虽然例证实施例被描述成利用多个单元来进行例证的处理，不过例证的处理显然也可用一个或多个模块来进行。另外，显然术语“控制器/控制单元”指的是包括存储器和处理器的硬件器件。存储器被配置成保存所述各个模块，处理器被专门配置成执行所述模块，以进行下面进一步说明的一个或多个处理。
[0023]此外，本发明的控制逻辑可被实现成计算机可读介质上的非临时性计算机可读媒介，所述计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的例子包括(但不限于)ROM、RAM、光盘(CD) -ROM、磁带、软盘、闪速驱动器、智能卡和光学数据存储器件。计算机可读记录介质也可分布在网络耦接的计算机系统中，以致通过例如远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)，分布地保存和执行计算机可读媒介。
[0024]这里使用的术语只是用于说明特定的实施例，并不意图限制本发明。这里使用的单数形式意图还包括复数形式，除非上下文明确地另有说明。另外要明白当用在本说明书中时，术语“包含”指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，不过并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在或增加。这里使用的用语“和/或”包括相关的列举项目中的一个或多个项目的随便什么组合。
[0025]除非明确地记载或者根据上下文显而易见，否则这里使用的术语“约”应被理解成在本领域的正常容限之内，例如，在均值的2标准偏差之内。“约”可被理解成在记载值的I0%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, I%, 0.5%, 0.1%, 0.05%或0.01%之内。除非根据上下文清楚，否则这里提供的所有数值都由术语“约”修饰。
[0026]下面，仅仅作为例子，表示和说明了本发明的例证实施例。本领域的技术人员会认识到，可根据各种不同的方式修改说明的例证实施例，而不脱离本发明的精神或范围。因而，附图和说明应被看作是对本发明的举例说明，而不是对本发明的限制。说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。另外，附图中所示的各个结构是为了理解和易于说明而任意表示的，本发明并不局限于此。
[0027]图1是图解说明根据本发明的例证实施例的差分放大器的偏移校正设备的例证示意图。参见图1，根据本发明的例证实施例的差分放大器的偏移校正设备可包括差分放大器100，比较器201，计数器202，控制器203和开关单元204。控制器203可被配置成操作比较器201，计数器202和开关单元204。
[0028]差分放大器100可被配置成以预定的放大系数，放大经第一电阻器RlOl和第二电阻器R102输入的公共DC电压，并输出放大的DC电压。比较器201可被配置成连接差分放大器100的两个输出端子，并通过比较从差分放大器100的两个输出端子输出的电压，确定是否产生偏移。另外，比较器201可被配置成当产生偏移时，输出关于哪个输入更大的信息。响应检测到从差分放大器100的输出产生偏移，当正极输入大于负极输入时，输出可以是VDD电压，以使比较器201输出信号“1”，而当负极输入大于正极输入时，比较器201可被配置成输出信号“0”，并把信号提供给计数器202。换句话说，比较器201可被配置成比较差分放大器100的输出，并且当产生偏移时，比较器201可被配置成确定哪个电压是更大的输入。
[0029]比较器201可由从控制器203施加的时钟控制，可被配置成利用从控制器203施加的时钟，进行比较操作。当未从控制器203施加