电子系统与运算放大器的自动配置方法

文档序号:9869623
电子系统与运算放大器的自动配置方法【
技术领域
】[0001]本发明涉及一种电子系统,特别是一种具有自我调整机制的运算放大器的一电子系统。【
背景技术
】[0002]电子装置的效能可能会因为很多来源参数的变化而被影响,在这种情况下,许多电子装置的特性,如增益、噪声指数(noisefigure)、输出功率、电流或电压的准确性…等等,都可能因此受到影响。这些参数的变化可能是因为元件的工艺、温度或是其他因素所造成。[0003]模拟/数字转换器(AnalogtoDigitalConverter)在许多应用系统中,扮演的非常重要的角色,(例如:扫瞄绘图系统、电脑系统、数字电视和生医电子。这些系统都需要使用到高速、高解析度、低消耗功率的信号转换器。模拟/数字转换器内最主要的核心电路就是运算放大器,当模拟/数字转换器的操作时脉不同时,其运算放大器所需求的特性参数,如直流电压(DC-Gain)、增益频宽乘积(Gainbandwidthproduct)和回转率(slewrate)也会随之改变。一般来说,大部分模拟/数字转换器的参数设定都会以其所应用系统中,以该应用系统的最高操作时脉作为参考来设定运算放大器的特性参数。但是如此一来,当该应用系统操作在比较低的时脉时,模拟/数字转换器会额外的功率消耗,而且参数的设定可能无法让模拟/数字转换器的效能最佳化。【
发明内容】[0004]为了解决运算放大器在不同的操作时脉下,其电路本身的特性会不同的问题,本发明目的在于提供了一种具有自我校正机制的运算放大器,该运算放大器可以自动检测系统的操作频率,并调整运算放大器的特性参数。[0005]本发明的一实施例中,当运算放大器确认了系统的操作频率后,运算放大器会利用查表法(lookuptable)电路,取得运算放大器的控制参数,使运算放大器的效能最佳化。[0006]本发明的一实施例为一种运算放大器的自动配置方法,适用于设置于一电子系统内的一运算放大器。该方法包括:估测该电子系统的一内部电阻值;估测该电子系统的一操作频率;根据该内部电阻值与该操作频率决定一控制参数以调整该运算放大器的一特性。[0007]本发明的另一实施例为一种电子系统,可自动调整电子系统内的一运算放大器。电子系统更包括一电阻校正电路、一频率估测电路与一查表电路。电阻校正电路,用估测该电子系统的一内部电阻值并产生一第一控制信号。频率估测电路,根据该内部电阻值与该电子系统的一时脉信号调整一电容阻的一电容值,并产生对应的一第二控制信号。查表电路,接收该第一控制信号与该第二控制信号,通过查表法得到该运算放大器的一控制参数。该运算放大器,接收该控制参数以调整该运算放大器的一特性。[0008]本发明的有益技术效果在于:通过本发明提的电子系统与运算放大器的自动配置方法,使得运算放大器在不同的操作时脉下,运算放大器可以自动检测系统的操作频率,并调整运算放大器的特性参数,让模拟/数字转换器的效能最佳化。【附图说明】[0009]图1为根据本发明的一运算放大器的自动配置运作方法的一实施例的流程图。[0010]图2为根据本发明的一具有自我调整机制的运算放大器的一电子系统的示意图。[0011]图3为根据本发明的具有自我调整机制的运算放大器的电子系统的另一实施例的电路图。[0012]图4为根据本发明的一电阻校正的方法的一实施例的流程图。[0013]图5为根据本发明的具有自我调整机制的运算放大器的电子系统的另一实施例的电路图。[0014]图6A为根据本发明的一频率估测方法的一实施例的流程图。[0015]图6B为根据本发明的一频率估测方法的另一实施例的流程图。[0016]图6C为根据本发明的一频率估测方法的另一实施例的流程图。[0017]图7是图5的电路运作的波形图。[0018]图8为一二阶运算放大器的一实施例的电路图。[0019]图9为一可调整电压增益与频宽增益的电路的电路图。[0020]图10为一可调整回转率的电路的电路图。[0021]附图标号[0022]21?电阻校正电路;[0023]22?频率估测电路;[0024]23?查表电路;[0025]24?运算放大器;[0026]30?电子系统;[0027]31?能隙电路;[0028]32、52?电阻组;[0029]33?计数器;[0030]51?充电时间估测单元;[0031]53?电容组;[0032]81、83?电路;[0033]82?共模回授电路;[0034]“N:O”?第一控制信号;[0035]“M:0”?第二控制信号;[0036]bpO、bnO、bnl?端点;[0037]C、Ce?电容;[0038]Cal_out、Cal_outl、Cal_out2、Cal_out3?输出;[0039]CLK?时脉信号;[0040]CMFB?共模回授电压;[0041]I1、12、IB?电流;[0042]outn、outp?输出信号;[0043]Pre_outn、Pre_outp?前级输出信号;[0044]Sll、S13、S15、S41、S42、S601?S603、S611?S613、S621?S628?步骤;[0045]Sc?控制信号;[0046]T301、T30N?开关;[0047]R、R1、R51、R301、R30N?电阻;[0048]V1、V2、V3?充电电压;[0049]Vbias?偏压;[0050]Vbg?能隙电压;[0051]Vc?电压;[0052]VINN、VINP?输入电压;[0053]Vref?参考电压。【具体实施方式】[0054]图1为根据本发明的一运算放大器的自动配置方法的一实施例的流程图。在本实施例中,该运算放大器是被配置在一电子系统或电路中使用,电子系统如滤波器、模拟数字转换电路、芯片或是手持式电子装置等。在步骤Sll中,电子系统内的一控制器或是一控制电路先估测电子系统的一等效内电阻值。电子系统内包括了一运算放大器、一能隙(bandgap)电路与一电流镜电路。电子系统耦接一外部电阻,该外部电阻的电阻值是已知。因为电子系统启动后,能隙电路输出的能隙电压是稳定的,不易随着电压、温度或是工艺参数飘移(processdrift),因此可以利用能隙电压来估计电子系统内部的电阻值。[0055]接着,在步骤S12中,当电子系统内部的电阻值被确定后,接着估测电子系统的操作频率。在一实施例中,并非真实量测电子系统的操作频率,而是通过系统的操作频率去找出电子系统内,对应该操作频率时,电容组的等效电容值。接着,在步骤S13、S15中,当电子系统的操作频率已知后,根据该操作频率与电子系统内部的电阻值,通过一查表电路得知运算放大器的控制参数。在一实施例中,当电子系统的操作频率被确定后,会估计该电子系统内的一电容组(capacitorbank)的电容值,并根据该电阻值与电容值通过查表电路得知运算放大器的控制参数。[0056]图2为根据本发明的一具有自我调整机制的运算放大器的一电子系统的示意图。电子系统包括电阻校正电路21、频率估测电路22、查表电路23与运算放大器24。[0057]当电子系统开机、重置或接收到一控制信号要求调整运算放大器24的控制参数时,电阻校正电路21通过电子系统内的一电阻组(resistorbank)估计电子系统的一内当前第1页1 2 3 
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