電子系統與運算放大器的自動配置方法【
技術領域：
】[0001]本發明涉及一種電子系統，特別是一種具有自我調整機制的運算放大器的一電子系統。【
背景技術：
】[0002]電子裝置的效能可能會因為很多來源參數的變化而被影響，在這種情況下，許多電子裝置的特性，如增益、噪聲指數(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/數字轉換器(AnalogtoDigitalConverter)在許多應用系統中,扮演的非常重要的角色，(例如:掃瞄繪圖系統、電腦系統、數字電視和生醫電子。這些系統都需要使用到高速、高解析度、低消耗功率的信號轉換器。模擬/數字轉換器內最主要的核心電路就是運算放大器，當模擬/數字轉換器的操作時脈不同時，其運算放大器所需求的特性參數，如直流電壓(DC-Gain)、增益頻寬乘積(Gainbandwidthproduct)和回轉率(slewrate)也會隨之改變。一般來說，大部分模擬/數字轉換器的參數設定都會以其所應用系統中，以該應用系統的最高操作時脈作為參考來設定運算放大器的特性參數。但是如此一來，當該應用系統操作在比較低的時脈時，模擬/數字轉換器會額外的功率消耗，而且參數的設定可能無法讓模擬/數字轉換器的效能最佳化。【
發明內容】[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的操作頻率，并調整運算放大器的特性參數。[0005]本發明的一實施例中，當運算放大器確認了系統的操作頻率后，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，使運算放大器的效能最佳化。[0006]本發明的一實施例為一種運算放大器的自動配置方法，適用于設置于一電子系統內的一運算放大器。該方法包括:估測該電子系統的一內部電阻值；估測該電子系統的一操作頻率；根據該內部電阻值與該操作頻率決定一控制參數以調整該運算放大器的一特性。[0007]本發明的另一實施例為一種電子系統，可自動調整電子系統內的一運算放大器。電子系統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，用估測該電子系統的一內部電阻值并產生一第一控制信號。頻率估測電路，根據該內部電阻值與該電子系統的一時脈信號調整一電容阻的一電容值，并產生對應的一第二控制信號。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。該運算放大器，接收該控制參數以調整該運算放大器的一特性。[0008]本發明的有益技術效果在于:通過本發明提的電子系統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的操作頻率，并調整運算放大器的特性參數，讓模擬/數字轉換器的效能最佳化。【附圖說明】[0009]圖1為根據本發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為根據本發明的一具有自我調整機制的運算放大器的一電子系統的示意圖。[0011]圖3為根據本發明的具有自我調整機制的運算放大器的電子系統的另一實施例的電路圖。[0012]圖4為根據本發明的一電阻校正的方法的一實施例的流程圖。[0013]圖5為根據本發明的具有自我調整機制的運算放大器的電子系統的另一實施例的電路圖。[0014]圖6A為根據本發明的一頻率估測方法的一實施例的流程圖。[0015]圖6B為根據本發明的一頻率估測方法的另一實施例的流程圖。[0016]圖6C為根據本發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為一可調整電壓增益與頻寬增益的電路的電路圖。[0020]圖10為一可調整回轉率的電路的電路圖。[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；[0027]31?能隙電路；[0028]32、52?電阻組；[0029]33?計數器；[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；[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為根據本發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或電路中使用，電子系統如濾波器、模擬數字轉換電路、芯片或是手持式電子裝置等。在步驟Sll中，電子系統內的一控制器或是一控制電路先估測電子系統的一等效內電阻值。電子系統內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。因為電子系統啟動后，能隙電路輸出的能隙電壓是穩定的，不易隨著電壓、溫度或是工藝參數飄移(processdrift)，因此可以利用能隙電壓來估計電子系統內部的電阻值。[0055]接著，在步驟S12中，當電子系統內部的電阻值被確定后，接著估測電子系統的操作頻率。在一實施例中，并非真實量測電子系統的操作頻率，而是通過系統的操作頻率去找出電子系統內，對應該操作頻率時，電容組的等效電容值。接著，在步驟S13、S15中，當電子系統的操作頻率已知后，根據該操作頻率與電子系統內部的電阻值，通過一查表電路得知運算放大器的控制參數。在一實施例中，當電子系統的操作頻率被確定后，會估計該電子系統內的一電容組(capacitorbank)的電容值,并根據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。[0056]圖2為根據本發明的一具有自我調整機制的運算放大器的一電子系統的示意圖。電子系統包括電阻校正電路21、頻率估測電路22、查表電路23與運算放大器24。[0057]當電子系統開機、重置或接收到一控制信號要求調整運算放大器24的控制參數時，電阻校正電路21通過電子系統內的一電阻組(resistorbank)估計電子系統的一內當前第1頁1 2 3