電子系統(tǒng)與運算放大器的自動配置方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種電子系統(tǒng)，特別是一種具有自我調(diào)整機制的運算放大器的一電子系統(tǒng)。【
背景技術(shù)：
】[0002]電子裝置的效能可能會因為很多來源參數(shù)的變化而被影響，在這種情況下，許多電子裝置的特性，如增益、噪聲指數(shù)(noisefigure)、輸出功率、電流或電壓的準確性…等等，都可能因此受到影響。這些參數(shù)的變化可能是因為元件的工藝、溫度或是其他因素所造成。[0003]模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(AnalogtoDigitalConverter)在許多應(yīng)用系統(tǒng)中,扮演的非常重要的角色，(例如:掃瞄繪圖系統(tǒng)、電腦系統(tǒng)、數(shù)字電視和生醫(yī)電子。這些系統(tǒng)都需要使用到高速、高解析度、低消耗功率的信號轉(zhuǎn)換器。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器內(nèi)最主要的核心電路就是運算放大器，當模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的操作時脈不同時，其運算放大器所需求的特性參數(shù)，如直流電壓(DC-Gain)、增益頻寬乘積(Gainbandwidthproduct)和回轉(zhuǎn)率(slewrate)也會隨之改變。一般來說，大部分模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的參數(shù)設(shè)定都會以其所應(yīng)用系統(tǒng)中，以該應(yīng)用系統(tǒng)的最高操作時脈作為參考來設(shè)定運算放大器的特性參數(shù)。但是如此一來，當該應(yīng)用系統(tǒng)操作在比較低的時脈時，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器會額外的功率消耗，而且參數(shù)的設(shè)定可能無法讓模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的效能最佳化?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]為了解決運算放大器在不同的操作時脈下，其電路本身的特性會不同的問題，本發(fā)明目的在于提供了一種具有自我校正機制的運算放大器，該運算放大器可以自動檢測系統(tǒng)的操作頻率，并調(diào)整運算放大器的特性參數(shù)。[0005]本發(fā)明的一實施例中，當運算放大器確認了系統(tǒng)的操作頻率后，運算放大器會利用查表法(lookuptable)電路，取得運算放大器的控制參數(shù)，使運算放大器的效能最佳化。[0006]本發(fā)明的一實施例為一種運算放大器的自動配置方法，適用于設(shè)置于一電子系統(tǒng)內(nèi)的一運算放大器。該方法包括:估測該電子系統(tǒng)的一內(nèi)部電阻值；估測該電子系統(tǒng)的一操作頻率；根據(jù)該內(nèi)部電阻值與該操作頻率決定一控制參數(shù)以調(diào)整該運算放大器的一特性。[0007]本發(fā)明的另一實施例為一種電子系統(tǒng)，可自動調(diào)整電子系統(tǒng)內(nèi)的一運算放大器。電子系統(tǒng)更包括一電阻校正電路、一頻率估測電路與一查表電路。電阻校正電路，用估測該電子系統(tǒng)的一內(nèi)部電阻值并產(chǎn)生一第一控制信號。頻率估測電路，根據(jù)該內(nèi)部電阻值與該電子系統(tǒng)的一時脈信號調(diào)整一電容阻的一電容值，并產(chǎn)生對應(yīng)的一第二控制信號。查表電路，接收該第一控制信號與該第二控制信號，通過查表法得到該運算放大器的一控制參數(shù)。該運算放大器，接收該控制參數(shù)以調(diào)整該運算放大器的一特性。[0008]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:通過本發(fā)明提的電子系統(tǒng)與運算放大器的自動配置方法，使得運算放大器在不同的操作時脈下，運算放大器可以自動檢測系統(tǒng)的操作頻率，并調(diào)整運算放大器的特性參數(shù)，讓模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的效能最佳化?！靖綀D說明】[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一運算放大器的自動配置運作方法的一實施例的流程圖。[0010]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一具有自我調(diào)整機制的運算放大器的一電子系統(tǒng)的示意圖。[0011]圖3為根據(jù)本發(fā)明的具有自我調(diào)整機制的運算放大器的電子系統(tǒng)的另一實施例的電路圖。[0012]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一電阻校正的方法的一實施例的流程圖。[0013]圖5為根據(jù)本發(fā)明的具有自我調(diào)整機制的運算放大器的電子系統(tǒng)的另一實施例的電路圖。[0014]圖6A為根據(jù)本發(fā)明的一頻率估測方法的一實施例的流程圖。[0015]圖6B為根據(jù)本發(fā)明的一頻率估測方法的另一實施例的流程圖。[0016]圖6C為根據(jù)本發(fā)明的一頻率估測方法的另一實施例的流程圖。[0017]圖7是圖5的電路運作的波形圖。[0018]圖8為一二階運算放大器的一實施例的電路圖。[0019]圖9為一可調(diào)整電壓增益與頻寬增益的電路的電路圖。[0020]圖10為一可調(diào)整回轉(zhuǎn)率的電路的電路圖。[0021]附圖標號[0022]21?電阻校正電路；[0023]22?頻率估測電路；[0024]23?查表電路；[0025]24?運算放大器；[0026]30?電子系統(tǒng)；[0027]31?能隙電路；[0028]32、52?電阻組；[0029]33?計數(shù)器；[0030]51?充電時間估測單元；[0031]53?電容組；[0032]81、83?電路；[0033]82?共模回授電路；[0034]“N:O”?第一控制信號；[0035]“M:0”?第二控制信號；[0036]bpO、bnO、bnl?端點；[0037]C、Ce?電容；[0038]Cal_out、Cal_outl、Cal_out2、Cal_out3?輸出；[0039]CLK?時脈信號；[0040]CMFB?共模回授電壓；[0041]I1、12、IB?電流;[0042]outn、outp?輸出信號；[0043]Pre_outn、Pre_outp?前級輸出信號；[0044]Sll、S13、S15、S41、S42、S601?S603、S611?S613、S621?S628?步驟；[0045]Sc?控制信號；[0046]T301、T30N?開關(guān)；[0047]R、R1、R51、R301、R30N?電阻；[0048]V1、V2、V3?充電電壓；[0049]Vbias?偏壓；[0050]Vbg?能隙電壓；[0051]Vc?電壓；[0052]VINN、VINP?輸入電壓；[0053]Vref?參考電壓。【具體實施方式】[0054]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一運算放大器的自動配置方法的一實施例的流程圖。在本實施例中，該運算放大器是被配置在一電子系統(tǒng)或電路中使用，電子系統(tǒng)如濾波器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、芯片或是手持式電子裝置等。在步驟Sll中，電子系統(tǒng)內(nèi)的一控制器或是一控制電路先估測電子系統(tǒng)的一等效內(nèi)電阻值。電子系統(tǒng)內(nèi)包括了一運算放大器、一能隙(bandgap)電路與一電流鏡電路。電子系統(tǒng)耦接一外部電阻，該外部電阻的電阻值是已知。因為電子系統(tǒng)啟動后，能隙電路輸出的能隙電壓是穩(wěn)定的，不易隨著電壓、溫度或是工藝參數(shù)飄移(processdrift)，因此可以利用能隙電壓來估計電子系統(tǒng)內(nèi)部的電阻值。[0055]接著，在步驟S12中，當電子系統(tǒng)內(nèi)部的電阻值被確定后，接著估測電子系統(tǒng)的操作頻率。在一實施例中，并非真實量測電子系統(tǒng)的操作頻率，而是通過系統(tǒng)的操作頻率去找出電子系統(tǒng)內(nèi)，對應(yīng)該操作頻率時，電容組的等效電容值。接著，在步驟S13、S15中，當電子系統(tǒng)的操作頻率已知后，根據(jù)該操作頻率與電子系統(tǒng)內(nèi)部的電阻值，通過一查表電路得知運算放大器的控制參數(shù)。在一實施例中，當電子系統(tǒng)的操作頻率被確定后，會估計該電子系統(tǒng)內(nèi)的一電容組(capacitorbank)的電容值,并根據(jù)該電阻值與電容值通過查表電路得知運算放大器的控制參數(shù)。[0056]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一具有自我調(diào)整機制的運算放大器的一電子系統(tǒng)的示意圖。電子系統(tǒng)包括電阻校正電路21、頻率估測電路22、查表電路23與運算放大器24。[0057]當電子系統(tǒng)開機、重置或接收到一控制信號要求調(diào)整運算放大器24的控制參數(shù)時，電阻校正電路21通過電子系統(tǒng)內(nèi)的一電阻組(resistorbank)估計電子系統(tǒng)的一內(nèi)當前第1頁1 2 3