CN110471482B - 一种电压校准方法和校准电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种电压校准方法和校准电路，所述方法包括：将芯片内部的待调基准电压接入放大器的正极输入端，将放大器的输出端接入放大器的负极输入端，形成闭环放大电路；将放大器输出端的输出电压信号经电压电流转换处理电路转换为第一电流信号，并通过电流镜像电路输出为检测电流信号；将检测电流信号的电流值与基准电流值进行比较，得到电压校准的调整参数；根据电压校准的调整参数调整电压电流转换处理电路，用以调整第一电流信号，使得作为第一电流信号的镜像电流的检测电流信号的电流值与基准电流值相等；放大器输出端的输出电压信号随第一电流信号的调整而调整，使得输入放大器正极输入端的待调基准电压随输出电压信号同步调整校准。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电压校准方法和校准电路。
背景技术
基准电压在集成电路中发挥着极为重要的作用，不但是能为负载提供稳定的电源，还能用于控制芯片的关断，或者起到过压、过流保护等功能。
芯片内部的基准电压在生产过程中也会发生偏差，为了保证芯片出厂时电压的一致性，在设计时也会设计校准电路，在出厂时进行校准。
发明内容
本发明的目的是提供一种电压校准方法和校准电路，能够对芯片内部的基准电压进行准确校准。
为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种电压校准方法，包括：
将芯片内部的待调基准电压接入放大器的正极输入端，将放大器的输出端接入放大器的负极输入端，形成闭环放大电路；所述闭环放大电路的增益为1；
将所述放大器输出端的输出电压信号经电压电流转换处理电路转换为第一电流信号，并将所述第一电流信号通过电流镜像电路输出为检测电流信号；
将检测电流信号的电流值与基准电流值进行比较，得到电压校准的调整参数；
根据所述电压校准的调整参数调整电压电流转换处理电路，用以调整第一电流信号，使得作为所述第一电流信号的镜像电流的检测电流信号的电流值与所述基准电流值相等；
所述放大器输出端的输出电压信号随所述第一电流信号的调整而调整，使得输入所述放大器正极输入端的待调基准电压随所述输出电压信号同步调整校准。
优选的，所述电压电流转换处理电路包括串联在所述放大器输出端与地之间的可调电阻。
进一步优选的，所述根据所述电压校准的调整参数调整电压电流转换处理电路具体为，调整所述可调电阻的电阻值。
在第二方面，本发明实施例提供了一种用以实现上述第一方面所述的电压校准方法的电压校准电路，所述电压校准电路包括：待调基准电压输入端子、放大器、电流镜像源电路、可调电阻、电流信号输出端子；
所述放大器的正极输入端连接所述待调基准电压输入端子，所述放大器的输出端连接所述放大器的负极输入端；所述可调电阻串联在所述输出端与地之间；所述放大器的输出端连接所述电流镜像源电路的输入端，所述电流信号输出端子由所述电流镜像源电路的输出端引出。
优选的，所述放大器的增益为1。
本发明实施例提供的电压校准方法，能够对芯片内部的基准电压进行准确校准。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电压校准电路的示意图；
图2为本发明实施例提供的电压校准方法的方法流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的用于芯片出厂前，即工艺过程中的片内基准电压的校准。
本发明实施例提供的电压校准方法，由图1所示的电压校准电路来实现。下面首先对电压校准电路进行说明。然后基于该电路，对本发明的电压校准方法进行说明。
如图1所示，电压校准电路包括：待调基准电压输入端子1、放大器2、电流镜像源电路3、可调电阻4、电流信号输出端子5；
放大器2的正极输入端连接待调基准电压输入端子1，放大器2的输出端连接放大器2的负极输入端，形成反馈；可调电阻4串联在放大器2的输出端与地之间；放大器2的输出端连接电流镜像源电路3的输入端，电流信号输出端子5由电流镜像源电路3的输出端引出。
在本发明中，放大器2具体采用增益为1的电压放大器来实现。即放大器2的输出电压始终与正极输入端接入的待调基准电压相等。
基于上述电压校准电路，本发明实现了芯片内部基准电压校准的电压校准方法，主要步骤如图2所示，包括：
步骤210，将芯片内部的待调基准电压接入放大器的正极输入端，将放大器的输出端接入放大器的负极输入端，形成闭环放大电路；
其中，闭环放大电路的增益为1；放大器的输出电压等于正极输入端接入的待调基准电压。
步骤220，将放大器输出端的输出电压信号经电压电流转换处理电路转换为第一电流信号，并将第一电流信号通过电流镜像电路输出为检测电流信号；
具体的，电压电流转换处理电路包括串联在放大器输出端与地之间的可调电阻。因此，第一电流信号的电流大小等于输出电压与可调电阻阻值的比值。
第一电流信号通过电流镜像电路输出检测电流信号，所得的检测电流的大小与第一电流信号的电流大小相等。
步骤230，将检测电流信号的电流值与基准电流值进行比较，得到电压校准的调整参数；
具体的，因为需要将参考电压调整到所需基准电压的电压值，所以相应的，存在一个基准电流值，当检测电流信号的电流值与基准电流值相等时，即表明参考电压到达所要调整的标准的电压值了。
电流的调整可以具体通过调整可调电阻的电阻值来实现，当输出电流偏大大于基准电流值时，表明待调的基准电压偏高，需要调大可调电阻。反之，当输出电流偏小小于基准电流值时，表明待调的基准电压偏低，需要调小可调电阻。
根据电压-电流-电阻的计算关系，可以基于基准电压目标值、检测电流信号的电流值和基准电流值计算得到可调电阻调整的调整量，即电压校准的调整参数。
步骤240，根据电压校准的调整参数调整电压电流转换处理电路，用以调整第一电流信号，使得作为第一电流信号的镜像电流的检测电流信号的电流值与基准电流值相等；
具体的，用计算得到的电压校准的调整参数调整可调电阻，使得第一电流信号相应的变大或变小，与基准电流值相等。
步骤250，放大器输出端的输出电压信号随第一电流信号的调整而调整，使得输入放大器正极输入端的待调基准电压随输出电压信号同步调整校准。
具体的，根据调整后第一电流信号与可调电阻，改变放大器输出电压。并通过闭环反馈电路，使得放大器正极输入端的待调基准电压也相应的被拉到相同的电压值，即与所需基准电压相同的电压值。
在本发明具体实施的一个例子中，所需基准电压为1.2V，根据可调电阻的阻值范围，设定基准电流值为8uA。
本发明实施例提供的电压校准方法，能够用于芯片出厂前，对芯片内部的基准电压进行准确校准。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电压校准方法，其特征在于，所述方法包括：
将芯片内部的待调基准电压接入放大器的正极输入端，将放大器的输出端接入放大器的负极输入端，形成闭环放大电路；所述闭环放大电路的增益为1；
将所述放大器的输出端的输出电压信号经电压电流转换处理电路转换为第一电流信号，并将所述第一电流信号通过电流镜像电路输出为检测电流信号；
将检测电流信号的电流值与基准电流值进行比较，得到电压校准的调整参数；
根据所述电压校准的调整参数调整电压电流转换处理电路，用以调整第一电流信号，使得作为所述第一电流信号的镜像电流的检测电流信号的电流值与所述基准电流值相等；
所述放大器输出端的输出电压信号随所述第一电流信号的调整而调整，使得输入所述放大器的正极输入端的待调基准电压随所述输出电压信号同步调整校准；
其中，所述电压电流转换处理电路包括串联在所述放大器输出端与地之间的可调电阻。
2.根据权利要求1所述的电压校准方法，其特征在于，所述根据所述电压校准的调整参数调整电压电流转换处理电路具体为，调整所述可调电阻的电阻值。
3.一种用以实现上述权利要求1或2所述电压校准方法的电压校准电路，其特征在于，所述电压校准电路包括：待调基准电压输入端子、放大器、电流镜像源电路、可调电阻、电流信号输出端子；
所述放大器的正极输入端连接所述待调基准电压输入端子，所述放大器的输出端连接所述放大器的负极输入端；所述可调电阻串联在所述放大器的输出端与地之间；所述放大器的输出端连接所述电流镜像源电路的输入端，所述电流信号输出端子由所述电流镜像源电路的输出端引出。
4.根据权利要求3所述的电压校准电路，其特征在于，所述放大器的增益为1。
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