用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法及其电路技术

本发明专利技术公开了一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法及其电路，所述电路包括比较器单元、校正电阻阵列、电阻控制逻辑单元、电阻映射逻辑单元以及映射电阻阵列。本发明专利技术解决了可调范围广的电阻精度问题，在传统二进制的电阻阵列的基础上，改进了映射电阻阵列，极大地减少了电阻总数；改进电阻映射逻辑，通过分段函数拟合，对不同阻值需求的电阻使用两端函数映射，同时复用除法器，且不增加除法器数量的前提下实现映射逻辑需求。具体实施中校正后，可调电阻的相对误差在5％以内。本发明专利技术电路可广泛应用带宽可重构的滤波器。

Automatic resistance correction method and circuit for bandwidth reconfigurable filter

【技术实现步骤摘要】
用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法及其电路
本专利技术涉及一种电阻校正技术，特别涉及一种可调范围广的电阻自动校正技术。它直接应用的领域是带宽可重构的滤波器；具体为一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法及其电路。
技术介绍
集成电路工艺节点的缩小，电阻的失配不可忽视。特征尺寸为65nm时，单位电阻的相对误差约为10％～20％。对于电阻值要求精确的电路，有必要对电阻进行校正。对于带宽可重构的滤波器，不同带宽下需要使用大小不一的电阻，电阻的变化范围较大，通常调整范围为几百欧到几十千欧，并且要求变化范围内的相对误差在5％以内。可调电阻的实现方式一般为，相同尺寸的单位电阻构成的二进制电阻阵列，通过对每一位二进制电阻进行控制，利用二进制电阻并联实现等效电阻的大小可调。二进制电阻阵列的弊端在于，当需求电阻较大时，需要并联更大的电阻来保证精度需求，例如，要实现4R电阻的相对误差在5％以内，需要额外并联8R、16R、32R、64R才能满足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于专利技术一种可调范围广的电阻自动校正技术，其目的主要是用于带宽可重构的滤波器。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案在于：一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法：所述自动校正方法包括以下步骤：S1、接入参考电平，控制由第一信号通过校正电阻阵列控制的可变电平，输出比较信号；S2、通过接收比较信号，输出第一信号控制校正电阻阵列，使得可变电平逐次逼近参考电平；输出第二信号控制参考电平和可变电平进行反接；输出第三信号作为特定电阻值对应的数字码；S3、接收第三信号，配置目标电阻值，按照映射逻辑产生映射电阻阵列的控制信号；S4、按照步骤S3的控制信号进行配置，从而配置出映射电阻阵列对应的等效电阻RM。另外，本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案还在于：一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正电路：所述电路包括比较器单元、校正电阻阵列、电阻控制逻辑单元、电阻映射逻辑单元以及映射电阻阵列；所述比较器单元用于接入参考电平、可变电平以及反转信号，输出比较信号；所述校正电阻阵列包括多个相同尺寸的单位电阻R，并连接比较器单元的可变电平输入端以及电阻控制逻辑单元的第一信号输出端；所述电阻控制逻辑单元包括比较信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端以及第三信号输出端；所述电阻映射逻辑单元包括第三信号输入端、配置目标电阻输入端以及控制信号输出端；所述映射电阻阵列根据控制信号输出端输出的控制信号，配置出映射电阻阵列对应的等效电阻RM。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种电阻的自动校正技术主要由比较器单元、校正电阻阵列、电阻控制逻辑单元、电阻映射逻辑单元以及映射电阻阵列组成。它具有以下特点：1.本专利技术改进了电阻映射逻辑，对比滤波器电阻阵列与数字码关系，利用分段函数进行拟合，对于不同范围的电阻大小利用两段函数进行映射。同时复用除法器进行计算，不增加除法器数量的前提下满足算法需求。2.本专利技术改进了映射电阻阵列，极大地减少了单位电阻数量。相比于传统二进制电阻阵列，以图2为例，传统二进制阵列要达到相同的精度，最大的电阻需要达到64R，本专利技术中的最大电阻为8R。3.本专利技术具体实施的电路应用于滤波器后，电阻的变化范围可满足几百欧到几十千欧，保证变化范围内的电阻相对误差在5％以内，满足滤波器的宽带可重构需求。附图说明图1是本专利技术的一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法的流程图；图2是本专利技术一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正电路的整体原理框图；图3是本专利技术的校正电阻阵列的算法框图；图4是本专利技术的映射电阻阵列；图5是本专利技术的映射电阻与控制码之间的映射关系的曲线拟合图，其中，图5(a)表示映射电阻阵列对应的控制码与电阻大小的曲线关系；图5(b)表示对应的拟合曲线图；图6是本专利技术的映射电阻阵列的算法框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术的具体实施方式不仅限于下面的描述，现结合附图加以进一步说明。本专利技术具体实施的电阻自动校正技术的原理如图2所示。所述电路包括比较器单元、校正电阻阵列RADJ、电阻控制逻辑单元、电阻映射逻辑单元以及映射电阻阵列RM。所述比较器单元用于接入参考电平VREF、可变电平VADJ以及反转信号Ctrl，输出比较信号Comp_result；在一个实施例中，参考电平VREF通过外接电阻REXT和外接电流IEXT进行控制。另外，由于本专利技术需要将可变电平VADJ逐次逼近参考电平VREF，因此当校正电阻阵列RADJ设定为特定值时，这一特定电阻值的大小取决于校正电流IADJ、外接电阻REXT和外接电流IEXT。进一步的，如图3所示，所述校正电阻阵列包括多个相同尺寸的单位电阻R，并连接比较器单元的可变电平VADJ的输入端以及电阻控制逻辑单元的第一信号D<7:0>输出端；在一种可实现方式中，校正电阻阵列由8个单位电阻构成，通过等效的方式，则可产生从左往右依次减小，且为类似于二进制电阻的等效电阻，其可以分别为32R、16R、8R、4R、2R、R、R/2，R/4；当然，其最大最小电阻可以调整，例如最大电阻为64R，最小电阻为R/2，或者最大电阻为16R，其最小电阻为R/8。在另一种可实现方式中，校正电阻阵列还可以由16个单位电阻构成，相应的，目标电阻值以及映射电阻阵列的相应电阻数以及电阻值需进行相应的匹配。进一步的，如图2和图3所示，所述电阻控制逻辑单元包括比较信号输入端、第一信号(Ctrl信号)输出端、第二信号(D<7:0>信号)输出端以及第三信号(Ru<7:0>信号)输出端；等效电阻RADJ、单位电阻R与数字码D<7:0>的关系为：所述电阻控制逻辑单元包括可编程计数器ProgramCNT、累加器、判断器(D_a＞Count/2)、数字码生成器D_auto<7:0>、均值处理器Average以及第一寄存器Reg1和第二寄存器Reg2；所述可编程计数器用于确定比较信号Comp_result出现的次数以及输出反转信号，即第二信号，用于控制反接比较器单元的两路输入信号(参考电平和可变电平)；所述累加器用于确定比较信号Comp_result出现的逻辑1的个数Count；所述判断器用于确定累加器的结果D_a是否大于可编程计数器的结果Count的1/2，即判断D_a＞Count/2；所述数字码生成器根据判断器的输出结果，输出特定电阻值对应的数字码，即第一信号；所述第一寄存器用于存储输出反转信号前对应的数字码生成器输出的数字码；所述第二寄存器用于存储输出反转信号后对应的数字码生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法，所述自动校正方法包括以下步骤：/nS1、接入参考电平，控制由第一信号通过校正电阻阵列控制的可变电平，输出比较信号；/nS2、通过接收比较信号，输出第一信号控制校正电阻阵列，使得可变电平逐次逼近参考电平；输出第二信号控制参考电平和可变电平进行反接；输出第三信号作为特定电阻值对应的数字码；/nS3、接收第三信号，配置目标电阻值，按照映射逻辑产生映射电阻阵列的控制信号；/nS4、按照步骤S3的控制信号进行配置，从而配置出映射电阻阵列对应的等效电阻R

【技术特征摘要】
1.一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法，所述自动校正方法包括以下步骤：
S1、接入参考电平，控制由第一信号通过校正电阻阵列控制的可变电平，输出比较信号；
S2、通过接收比较信号，输出第一信号控制校正电阻阵列，使得可变电平逐次逼近参考电平；输出第二信号控制参考电平和可变电平进行反接；输出第三信号作为特定电阻值对应的数字码；
S3、接收第三信号，配置目标电阻值，按照映射逻辑产生映射电阻阵列的控制信号；
S4、按照步骤S3的控制信号进行配置，从而配置出映射电阻阵列对应的等效电阻RM。


2.根据权利要求1所述的一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法，其特征在于，步骤S2中可变电平逐次逼近参考电平的过程包括从小至大逐次切换校正电阻阵列中的二进制电阻，逐次控制二进制电阻的开闭，并逐次输出第一信号“1”或“0”；直至将校正电阻电压即可变电平逐次逼近参考电平，其中，第一信号“1”表示二进制电阻的闭合，第一信号“0”表示二进制电阻的断开。


3.根据权利要求1所述的一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法，其特征在于，所述步骤S2中包括通过第二信号将参考电平和可变电平反接，分别输出反接前后的数字码，将两个数字码进行平均运算，最终输出特定电阻值对应的数字码。


4.根据权利要求1所述的一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法，其特征在于，映射电阻阵列的控制信号的产生过程包括：



其中，DOUT表示映射电阻阵列的控制信号；RCFG表示配置的目标电阻值，RU表示特定电阻值对应的数字码。


5.根据权利要求4所述的一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正方法，其特征在于，步骤S4的配置过程包括配置的目标电阻值电阻大于1.5倍特定电阻值对应的数字码时，输出映射电阻阵列的控制信号；通过对改进的映射电阻阵列中串并联结合结构电阻进行控制，确定等效电阻RM的大小；当配置的目标电阻值电阻小于或等于1.5倍特定电阻值对应的数字码时，输出映射电阻阵列的控制信号；通过对改进的映射电阻阵列中二进制结构电阻进行控制，确定等效电阻RM的大小。


6.一种用于带宽可重构滤波器的电阻自动校正电路，其特征在于，所述电路包括比较器单元、校正电阻阵列、电阻控制逻辑单元、电阻映射逻辑单元以及映射电阻阵列；
所述比较器单元用于接入参考电平、可变电平以及反转信号，输出比较信号；
所述校正电阻阵列包括多个相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，陈凯让，王友华，张凌睿，陈刚，付东兵，王健安，陈光炳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50