專利名稱：偏移校正電路及電子音量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種偏移校正方法、一種偏移校正電路及一種電子音量裝置，適用于對電子音量裝置進行偏移校正。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，存在一種電子音量裝置，其中將放大器電路等用作組成元件，并通過數(shù)字信號控制其增益。在此電子音量裝置的輸出中包含直流(DC)偏移的情況下，在放大器電路的增益變化時，輸出的DC電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了噪聲。
同時，作為放大器電路之一的運算(OP)放大器的偏移電壓根據(jù)溫度變化、基于使用年限的變化等而變化。由于這種原因，只在OP放大器的制造階段進行偏移電壓的校正并不能校正依賴于溫度變化、基于使用年限的變化等而產(chǎn)生的偏移電壓。為了解決此問題，提出了用于在OP放大器的制造階段及以后各階段校正偏移電壓的電路。
作為這種現(xiàn)有技術的偏移電壓校正電路，提出了一種通過測量OP放大器的偏移電壓、然后將偏移電壓與OP放大器的輸入信號相加作為校正值來執(zhí)行偏移電壓校正的電路(例如，參見JP-B-2888833)。
此外，作為現(xiàn)有技術的偏移電壓校正電路，提出了一種通過在OP放大器的輸入差分部分中添加與相應負載晶體管串聯(lián)的MOS晶體管，然后將電容器連接在相應MOS晶體管的柵極和漏極之間，然后，通過調(diào)整電容器的充電電壓以改變MOS晶體管的柵極電壓來執(zhí)行偏移電壓校正的電路。
通常，難以在OP放大器的芯片中設置具有大電容值的電容器。因此，在上述現(xiàn)有技術的偏移電壓校正電路中，由于在校正結(jié)束時，充到電容器中的電荷在短時間內(nèi)放電，必須按照預定的周期一直執(zhí)行校正。由于這種原因，在現(xiàn)有技術中，提出了一種通過使用比較元件(比較器)來校正OP放大器的偏移電壓的、不具有電容器的偏移電壓校正電路，所述比較元件將OP放大器的輸出電壓與預定的基準電壓進行比較(例如，參見JP-A-11-88071)。
但是，在JP-B-2888833中所述的偏移電壓校正電路中，由于將校正值與OP放大器的輸入信號相加，存在使OP放大器的動態(tài)范圍、失真因子、輸入/輸出阻抗等惡化的擔心。因此，當使用JP-B-2888833中所述的偏移電壓校正電路來構(gòu)建電子音量裝置時，可能會惡化這種電子音量裝置的動態(tài)范圍、失真因子、輸入/輸出阻抗等。
在JP-A-11-88071中所述的偏移電壓校正電路中，為了以較高的精度消除(抵消)OP放大器的偏移，用于檢測OP放大器的偏移值的比較器等需要高精度性能。不容易設計和制造這種高精度比較器，而且需要較高的生產(chǎn)成本。
當在作為電子音量裝置的組成元件的OP放大器中包含偏移時，由于偏移值產(chǎn)生噪聲。此外，在具有放大功能的電子音量裝置中，響應放大因子，對由于這種偏移值而產(chǎn)生的噪聲進行放電，然后輸出。結(jié)果，在現(xiàn)有技術中，在想要制造能夠以高精度消除OP放大器的偏移且不產(chǎn)生噪聲的電子音量裝置的情況下，將遇到難以設計和制造這種電子音量裝置，同時需要巨大的生產(chǎn)成本的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型用于克服上述問題，并且本實用新型的一個目的是提供一種偏移校正方法、一種偏移校正電路及一種電子音量裝置，能夠以高精度簡單地減少放大器電路的偏移。
本實用新型的另一目的是提供一種偏移校正方法、一種偏移校正電路及一種電子音量裝置，能夠以高精度簡單地減少放大器電路的偏移。
本實用新型的另一目的是提供一種偏移校正方法、一種偏移校正電路及一種電子音量裝置，能夠以高精度簡單地減少在電子音量裝置中產(chǎn)生的、引起放大器電路的偏移的噪聲。
為了克服上述問題，如下構(gòu)成本實用新型。
(1)一種偏移校正電路，包括放大單元，包括用于對放大單元的偏移進行調(diào)整的偏移調(diào)整單元；以及偏移確定單元，輸出信號，以檢測和校正放大單元的偏移，偏移確定單元包括比較單元，將放大單元的輸出與基準值進行比較；以及計數(shù)器，響應比較單元的輸出，增加或減少計數(shù)值；其中，偏移調(diào)整單元根據(jù)計數(shù)值，對偏移進行調(diào)整。
(2)根據(jù)(1)所述的偏移校正電路，其中偏移調(diào)整單元是構(gòu)成了放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器，以及可變電阻器是其電阻值由計數(shù)器的輸出控制的電阻器。
(3)根據(jù)(1)所述的偏移校正電路，其中偏移調(diào)整單元包括偏置變化部分，用于根據(jù)計數(shù)器的輸出，改變放大單元的偏置。
(4)根據(jù)(1)所述的偏移校正電路，其中偏移調(diào)整單元包括作為放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器部分。
(5)根據(jù)(1)所述的偏移校正電路，還包括上電檢測單元，檢測電源被接通，以輸出復位信號，使偏移確定單元開始對偏移進行校正。
(6)一種電子音量裝置，包括輸入部分，將輸入信號輸入其中；放大單元，對輸入信號進行放大；輸出部分，輸出來自放大單元的輸出信號；偏移確定單元，包括比較單元，用于將從輸出部分輸出的輸出信號與基準值進行比較；以及計數(shù)器，用于響應比較單元的輸出，執(zhí)行遞增計數(shù)或遞減計數(shù)；偏移調(diào)整單元，根據(jù)計數(shù)器的輸出，對偏移進行調(diào)整；以及可變電阻器，將從放大單元輸出的輸出信號負反饋到放大單元的輸入；
其中放大單元和可變電阻器構(gòu)成了改變放大單元的增益的增益變化單元。
(7)根據(jù)(6)所述的電子音量裝置，其中偏移調(diào)整單元包括構(gòu)成了放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器，以及可變電阻器是其電阻值由計數(shù)器的輸出控制的電阻器。
(8)根據(jù)(6)所述的電子音量裝置，其中偏移調(diào)整單元包括偏置變化部分，用于根據(jù)計數(shù)器的輸出，改變放大單元的偏置。
(9)根據(jù)(6)所述的電子音量裝置，其中偏移調(diào)整單元包括作為放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器部分。
(10)根據(jù)(6)所述的電子音量裝置，還包括上電檢測單元，檢測電源被接通，以輸出復位信號，使偏移確定單元開始對偏移進行校正。
(11)一種偏移校正電路，用于對具有偏移調(diào)整電路的放大器的偏移進行校正，所述偏移校正電路包括比較單元，將放大器的輸出與基準值進行比較；以及計數(shù)器，響應比較單元的輸出，增加或減少計數(shù)值，并根據(jù)計數(shù)值，向放大器輸出偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號，從而使偏移調(diào)整電路根據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)信號，對偏移進行調(diào)整。
(12)根據(jù)(11)所述的偏移校正電路，還包括增益控制單元，當比較單元對放大器的輸出進行比較時，增加放大器的增益。
(13)根據(jù)(11)所述的偏移校正電路，其中計數(shù)器數(shù)字地增加或減少計數(shù)值，并將計數(shù)值保持在其中。
(14)一種對放大器的偏移進行校正的方法，所述方法包括以下步驟增加放大器的增益；將放大器的輸出與基準值進行比較；響應比較結(jié)果中的比較結(jié)果，增加或減少計數(shù)值；根據(jù)計數(shù)值，對放大器的偏移進行調(diào)整；以及保持計數(shù)值。


圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電子音量裝置的方框圖。
圖2是上述電子音量裝置中的OP放大器的第一級放大部分的電路圖。
圖3是示出了上述電子音量裝置的特定結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
圖4是上述電子音量裝置中的OP放大器的相關電路圖。
圖5是示出了上述OP放大器的偏置變化部分的一部分的電路圖。
圖6是上述OP放大器的第一級放大器電路中的可變電阻器部分的電路圖。
圖7是示出了上述電子音量裝置中的偏移調(diào)整解碼器的電路圖。
圖8是示出了上述電子音量裝置的操作的流程圖。
圖9是示出了在上述電子音量裝置中的各個部分中的信號的時序圖。
具體實施方式
將參照附圖，對本實用新型的實施例進行描述。
圖1是示出了根據(jù)本實用新型實施例的電子音量裝置的示意性結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
(示意性結(jié)構(gòu)示例)圖1所示的電子音量裝置100以預定的增益放大輸入到輸入端(IN)中的輸入信號，然后，從輸出端(OUT)輸出此放大信號，作為輸出信號。此電子音量裝置100包括增益變化部分1，用于響應從外部提供的信號，改變電阻值(阻抗)；以及偏移確定電路10，構(gòu)成了偏移校正電路，用于校正增益變化部分1的偏移。增益變化部分1包括用作放大器電路的OP放大器2和用于負反饋OP放大器2的輸出的可變電阻器3。
因此，可以通過根據(jù)外部信號改變可變電阻器3來控制包括OP放大器2和可變電阻器3的增益變化部分1的增益(放大因子)。然后，偏移確定電路10構(gòu)成對作為增益變化部分1的組成元件的OP放大器2的偏移進行校正的偏移校正電路。
OP放大器2具有多級放大部分。圖2是示出了OP放大器2的第一級放大部分的電路圖。OP放大器2的第一級放大部分構(gòu)成差分放大器電路，并具有恒流源、晶體管Tr1、Tr2和可變電阻器R1、R2，作為組成元件。晶體管Tr1、Tr2的相應電流輸入端與恒流源相連。晶體管Tr1的電流輸出端與可變電阻器R1的一端相連，同時晶體管Tr2的電流輸出端與可變電阻器R2的一端相連?？勺冸娮杵鱎1的另一端和可變電阻器R2的另一端分別接地。于是，晶體管Tr1的控制端構(gòu)成了OP放大器2的正側(cè)輸入端，而晶體管Tr2的控制端構(gòu)成了OP放大器2的負側(cè)輸入端。
偏移確定電路10按照這種方式改變OP放大器2中的可變電阻器R1或可變電阻器R2的值。因此，對OP放大器2的偏移進行校正，并實質(zhì)上減小到零。
在這種結(jié)構(gòu)中，通過以下表達式可以給出在可變電阻器R1變化時、對OP放大器2的偏移電壓Voffset的影響程度。
Voffset＝Id1×(ΔR1/R1)/gm其中，Id1是流經(jīng)可變電阻器R1的電流，gm是晶體管Tr的互導，R1是可變電阻器R1的電阻值，而ΔR1是可變電阻器R1的電阻值的變化。
構(gòu)造偏移確定電路10，使其具有比較器11、計數(shù)器12和寄存器13。在這種情況下，當比較器11自身的偏移較大時，偏移確定電路10的偏移校正精度惡化了。但是，在本實施例中，由于在確定偏移時，增加增益變化部分1的增益，通過使用普通的比較器或OP放大器，就能夠以令人滿意的高精度執(zhí)行偏移校正。出于這種原因，可以將OP放大器用作比較器11?，F(xiàn)在，如果能夠在計數(shù)器12中保持計數(shù)值，則可以將計數(shù)器12的輸出直接輸出給增益變化部分1，從而可以省略寄存器13。
增益變化部分1的輸出端與比較器11的負側(cè)端子相連。比較器11的正側(cè)端子接地。在這種情況下，可以交替地連接比較器11的正側(cè)端子和負側(cè)端子，從而滿足計數(shù)器12和OP放大器2的偏移校正方法。
比較器11的輸出端與計數(shù)器12的輸入端相連。計數(shù)器12的輸出端與寄存器13的輸入端相連。寄存器13的輸出端與增益變化部分1的偏移控制端相連。根據(jù)提供給偏移控制端的寄存器13的數(shù)值來控制OP放大器2的偏移。輸出端通過開關20與增益變化部分1的輸出相連或接地。
(示意性操作示例)在接通增益變化部分1的電源時，即，在接通OP放大器2的電源時，偏移確定電路10對增益變化部分1的偏移進行校正。優(yōu)選的是，應當作為增益變化部分1(或包含增益變化部分1的設備)的初始化序列的一部分來執(zhí)行增益變化部分1的偏移校正。
然后，為了防止增益變化部分1的輸出產(chǎn)生異常情況，在接通電源時，以及在對偏移進行校正時，由開關20將輸出(OUT)與電子音量裝置分離，并接地(模擬基準電位)。
在對偏移進行校正時，由偏移確定電路10將增益變化部分1的放大因子設置得較大(例如，最大值)。通過在接通電源時，從偏移確定電路10輸出控制可變電阻器3的阻值(例如，將開關與最靠近地的分接頭相連)的信號來實現(xiàn)對放大因子的設置。按照這種方式，通過將放大因子設置得較大，有利于偏移檢測。此時，優(yōu)選的是，OP放大器2的正側(cè)輸入端應當接地，以消除來自輸入(IN)的影響。此外，如果輸出(OUT)與可變電阻器3的接地端相連，可以減小外部的影響。
在這種情況下，偏移確定電路10接收增益變化部分1的輸出，然后確定(檢測)增益變化部分1的偏移(OP放大器2的偏移)，然后，通過使用數(shù)字控制，根據(jù)所檢測到的結(jié)果，調(diào)整OP放大器2的第一級放大器部分的偏移。通過可變地控制圖2所示的可變電阻器R1、R2來實現(xiàn)對OP放大器2的第一級放大器部分的偏移調(diào)整。根據(jù)上述表示對OP放大器2的偏移電壓Voffset的影響程度的表達式，執(zhí)行這種可變控制。
如下進行偏移確定電路10中的偏移確定。例如，當在正側(cè)產(chǎn)生偏移時，比較器11輸出與OP放大器2的輸出電壓與基準值(地電位)之間的比較結(jié)果相對應的信號。然后，計數(shù)器12將計數(shù)值減少(或增加)與偏移的大小相對應的值。然后，寄存器13接收并保持計數(shù)器12的計數(shù)值，并輸出減少(或增加)OP放大器2的可變電阻器R2(或可變電阻器R1)的阻值的信號。結(jié)果，可以實質(zhì)上消除OP放大器2的偏移。
相反，當在負側(cè)產(chǎn)生偏移時，比較器11輸出與OP放大器2的輸出電壓與基準值(地電位)之間的比較結(jié)果相對應的信號。然后，計數(shù)器12將計數(shù)值增加(或減少)與偏移的大小相對應的值。然后，寄存器13接收并保持計數(shù)器12的計數(shù)值，并輸出減少(或增加)OP放大器2的可變電阻器R1(或可變電阻器R2)的阻值的信號。結(jié)果，可以實質(zhì)上消除OP放大器2的偏移。
按照這種方式，偏移確定電路10可以將作為增益變化部分1的偏移值的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后，根據(jù)該數(shù)字信號，調(diào)整OP放大器2的可變電阻器R1、R2，以消除增益變化部分1的偏移。如果將此時獲得的偏移值保持在寄存器中，作為數(shù)字信號，隨后，電子音量裝置100可以在無偏移狀態(tài)下進行操作。
根據(jù)本實施例，由于在執(zhí)行對增益變化部分1的偏移校正時，將增益變化部分1的增益(放大因子)設置得較大，也按照這個放大因子，放大偏移，然后，輸入到偏移確定電路10中。因此，根據(jù)本實用新型，在減少對比較器11的精度的影響的同時，能夠執(zhí)行對增益變化部分1的偏移校正，從而，可以通過使用普通的OP放大器等作為比較器11，以較高的精度執(zhí)行偏移校正。
根據(jù)本實施例，由于在接通增益變化部分1的電壓時，執(zhí)行偏移校正，可以響應在接通電源時的電路條件、周圍溫度等，以較高的精度消除這種放大器電路的偏移。根據(jù)本實施例，每次接通增益變化部分1的電源時，即，每當進行增益變化部分1的初始化序列時，可以消除增益變化部分1的偏移。結(jié)果，即使溫度變化、基于使用年限的變化等改變了構(gòu)成OP放大器2的元件的特性，仍然能夠以較高的精度簡單地消除OP放大器2的偏移。
根據(jù)本實施例，不必向增益變化部分1或OP放大器2添加特定的輸入信號。因此，能夠以較高的精度消除增益變化部分1的偏移，而增益變化部分1的動態(tài)范圍、失真因子、輸入/輸出阻抗等不會惡化。
結(jié)果，如上所述，根據(jù)本實施例的電子音量裝置100可以提供其中由于可以精確地校正放大器電路(OP放大器2)的偏移，噪聲產(chǎn)生極其小的電子音量裝置。
(特定結(jié)構(gòu)示例)接下來，將參照圖3到圖7，對上述電子音量裝置100的特定結(jié)構(gòu)示例進行解釋。圖3是示出了電子音量裝置100的特定結(jié)構(gòu)示例的方框圖。電子音量裝置100包括增益變化部分1和偏移確定電路10，與圖1所示的電子音量裝置100相同。這里，在圖3中，假設以與圖1所示相同的符號表示的元件具有相同的功能。
增益變化部分1包括OP放大器2、用于負反饋OP放大器2的輸出的可變電阻器3、用于電壓驅(qū)動OP放大器2的輸入信號的可變電阻器4、以及用于根據(jù)外部信號控制可變電阻器3、4的解碼器5。解碼器5通過接收從偏移確定電路10輸出的音量值信號(增益控制信號)DEE，然后根據(jù)音量值信號DEE輸出信號SA、SB，來控制可變電阻器3、4的電阻值。通過根據(jù)從偏移確定電路10輸出的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB，可變地控制組成元件的屬性(電阻值)，對OP放大器2進行偏移校正。
偏移確定電路10包括比較器11、計數(shù)器12、上電復位電路15、振蕩電路16、分頻電路17和控制電路18。增益變化部分1的輸出端與比較器11的正側(cè)輸入端相連。比較器11的負側(cè)輸入端接地。
比較器11輸出偏移確定信號OFS。然后，比較器11的輸出端與計數(shù)器12的輸入端相連。計數(shù)器12的輸出端與增益變化部分1的輸入端相連。然后，計數(shù)器12向增益變化部分1輸出偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB。這里，省略了圖1所示的寄存器13。這是因為，對計數(shù)器12進行控制以保持數(shù)據(jù)(稍后進行描述)。由從控制電路18輸出的設置信號SET設置計數(shù)器12的計數(shù)值(初始值等)。通過計算控制電路18的輸出信號/MASK與分配電路17的輸出信號160US之間的邏輯積來產(chǎn)生輸入到計數(shù)器12中的時鐘信號CKCNT。
將振蕩電路16的時鐘信號C20US(例如，周期為20μs)輸入到分頻電路17和控制電路18中。分頻電路17將輸入信號的頻率分為1/8，并輸出分頻后的信號。在接通電子音量裝置100的電源時，上電復位電路15向控制電路18輸出復位信號RSTN，從而，用作上電檢測裝置，用于檢測電源被接通。
控制電路18控制電子音量裝置100的總體操作，并向增益變化部分1、比較器11和振蕩電路16輸出偏移抵消使能信號/ENBL?？刂齐娐?8輸出音量值信號DEE，以控制增益變化部分1的放大因子(增益)。將從比較器11等輸出的偏移確定信號OFS輸入到控制電路18中。
接下來，將參照圖4到圖6，對構(gòu)成了增益變化部分1的組成元件的OP放大器2的特定結(jié)構(gòu)示例進行解釋。圖4是示出了OP放大器2的結(jié)構(gòu)示例的相關電路圖。構(gòu)造OP放大器2，使其具有晶體管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7、偏置變化部分41、由可變電阻器R1、R2構(gòu)成的可變電阻器部分42、以及兩個恒流源。晶體管Tr1、Tr2、偏置變化部分41和可變電阻器R1、R2構(gòu)成了第一級放大器部分。晶體管Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7構(gòu)成了第二級放大器部分。
圖5是示出了圖4中的偏置變化部分41的特定示例的電路圖。通過由晶體管Tr11、Tr12、Tr13、TR14、Tr15和開關S11、S12、S13、S14組成的正側(cè)電路和由晶體管Tr21、Tr22、Tr23、Tr24、Tr25和開關S21、S22、S23、S24組成的負側(cè)電路構(gòu)成偏置變化部分41。將此正側(cè)電路設置在晶體管Tr1和可變電阻器R1之間。將負側(cè)電路設置在晶體管Tr2和可變電阻器R2之間。假設將每個晶體管的寬度和長度分別設置為W和L，比例為W/L＝m，并將晶體管Tr12的比例m設置為1，晶體管Tr13具有2m，晶體管Tr14具有4m，而晶體管Tr15具有8m。即，晶體管Tr13等同于通過彼此并聯(lián)每一個均對應于晶體管Tr12的兩個晶體管而構(gòu)成的晶體管。晶體管Tr14等同于通過彼此并聯(lián)每一個均對應于晶體管Tr12的四個晶體管而構(gòu)成的晶體管。晶體管Tr15等同于通過彼此并聯(lián)每一個均對應于晶體管Tr12的八個晶體管而構(gòu)成的晶體管。晶體管Tr12的比例m等于晶體管Tr22。
然后，分別彼此并聯(lián)Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15的輸入/輸出端。分別彼此并聯(lián)Tr21、Tr22、Tr23、Tr24、Tr25的輸入/輸出端。開關S11、S12、S13、S14是決定是否應當將預定電壓Vg1施加到晶體管Tr12、Tr13、Tr14、Tr15的相應柵極上的開關。
開關S21、S22、S23、S24是決定是否應當將預定電壓Vg1施加到晶體管Tr22、Tr23、Tr24、Tr25的相應柵極上的開關。然后，通過從偏移確定電路10輸出的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB來控制開關S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24。按照以下方式控制每個開關當控制信號為“0”時，將每個晶體管的柵極與Vg1相連，而當控制信號為“1”時，將每個晶體管的柵極與電源相連(晶體管截止)。
這里，增益變化部分1中的解碼器21(后面描述)將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB轉(zhuǎn)換為分別控制開關S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24的信號CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4。
以上，“/”符號表示該符號之后的信號的反信號，并表示邏輯符號中的“負邏輯”。例如，/(CB0)是信號CB0的反信號?！?(CB0)·/4”表示信號CB0的反信號和信號CB4的反信號的邏輯積。這些表示類似地應用于以下的描述。
圖6是示出了由OP放大器2中的可變電阻器R1、R2構(gòu)成的可變電阻器部分42的特定結(jié)構(gòu)示例的電路圖。可變電阻器部分42包括電阻器R11、R12、R21、R22、開關S31、S32、S33、S34、S35、S36和恒流源CC1、CC2、CC3、CC4。
以如下方式設置各個恒流源如果將恒流源CC1的電流定義為i，則恒流源CC2具有兩倍的電流2i，恒流源CC3具有三倍的電流3i，而恒流源CC4具有四倍的電流4i。
分別通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB來控制開關S31、S32、S33、S34、S35、S36。例如，假設偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB包括5比特(從作為LSB的第0比特到作為MSB的第4比特)數(shù)字信號。然后，假設通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB的第4比特來控制開關S31、S32，通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB的第0比特來控制開關S33，通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB的第1比特來控制開關S34，通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB的第2比特來控制開關S35，以及通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB的第3比特來控制開關S36。
按照這種方式，分別以數(shù)字方式，通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB單獨控制構(gòu)成了OP放大器2中的第一級放大器電路的差分放大器電路的正側(cè)組成元件和負側(cè)組成元件。結(jié)果，可以通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB精確而簡單地校正增益變化部分1中OP放大器2的偏移。
圖7是示出了作為增益變化部分1的組成元件并將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB轉(zhuǎn)換為所需信號的解碼器21的結(jié)構(gòu)示例的電路圖。解碼器21包括反相器51、52、53、54、55和“與”電路61、62、63、64、65、66、67、68。于是，解碼器21將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB轉(zhuǎn)換為分別控制開關S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24的信號CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4，然后，輸出這些信號。
(特定操作示例)接下來，將參照圖8和圖9，對上述電子音量裝置100的特定操作進行解釋。圖8是示出了電子音量裝置100的特定操作示例的流程圖。圖9是示出了圖3所示的電子音量裝置100中的各個部分中的信號的時序圖。
首先，通過接通電子音量裝置100的電源來設置上電(步驟S1)。
然后，從上電復位電路15輸出復位信號RSTN。然后，控制電路18接收復位信號RSTN，然后輸出偏移抵消使能信號/ENBL(低電平)，以啟動偏移抵消(校正)(步驟S2)。
可以根據(jù)外部請求(信號/CB)開始執(zhí)行偏移抵消(校正)。
通過步驟S2中的偏移抵消使能信號/ENBL(低電平)的輸出啟動偏移確定電路10。然后，當接收到偏移抵消使能信號/ENBL(低電平)時，振蕩電路16振蕩，以輸出如周期為2μs的時鐘信號C20US。此時，將從控制電路18輸出的輸出信號/MASK設置為低電平。然后，控制電路18輸出音量值信號(增益控制信號)DEE，從而增加增益變化部分1的增益(放大因子)(如，46dB)，并在將輸出信號/MASK設置為低電平期間(例如，160ms)，截止增益變化部分1的輸入(地電位)。
在增益變化部分1中的解碼器(音量寄存器)5中保持此音量值信號DEE。然后，解碼器5輸出音量值信號DEE，作為信號SA、SB，以控制可變電阻器3、4的阻值。因此，將圖3中可變電阻器3的分接頭設置到圖3中的左端，并將OP放大器2的正輸入端接地。使增益變化部分1處于可以精確地檢測OP放大器2的偏移的狀態(tài)(步驟S3)。
例如，假設在將可變電阻器3的分接頭設置到圖3中的左端，將其分接頭位于圖3中的最左側(cè)的可變電阻器3的電阻值設置為“1”，而將其分接頭位于圖3中的最右側(cè)的可變電阻器3的電阻值設置為“199”。根據(jù)此1199的電阻比例，由OP放大器2和可變電阻器3給出大約200(46dB)的增益。在設置此狀態(tài)時，將OP放大器2的偏移放大46dB，并輸出。
在步驟S3中的這種狀態(tài)下，由于仍未產(chǎn)生由計數(shù)器12接收到的時鐘信號CKCNT，計數(shù)器12并未啟動計數(shù)操作。然后，控制電路18通過內(nèi)建掩模計數(shù)器(mask counter)(未示出)啟動零交叉定時計數(shù)器。此掩模計數(shù)器具有控制增益變化部分1的適當操作輸出和針對偏移校正的輸出之間的切換定時的功能。掩模計數(shù)器經(jīng)由分頻電路17將20μs周期的時鐘信號C20US計數(shù)8000次，測量160ms的時間間隔，并產(chǎn)生160ms的待機狀態(tài)(步驟S4)。
然后，當步驟S4中的160ms過去時，輸出信號/MASK變?yōu)楦唠娖?。然后，當輸出信?MASK變?yōu)楦唠娖綍r，將時鐘信號CKCNT輸入計數(shù)器12，從而計數(shù)器12預備開始計數(shù)操作，并檢測偏移確定信號(OFS)(步驟S5)。
這里，計數(shù)器12是5比特計時器，并將其初始值設置為10h(十六進制中的“10”)。然后，計數(shù)器12通過響應偏移確定信號OFS的狀態(tài)，執(zhí)行上/下計數(shù)操作，檢測增益變化部分1的偏移值。具體地，當偏移確定信號OFS處于高電平時，計數(shù)器12執(zhí)行上計數(shù)，而當偏移確定信號OFS處于低電平時，計數(shù)器12執(zhí)行下計數(shù)(步驟S6)。
然后，通過作為計數(shù)器12的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB，逐步調(diào)整增益變化部分1中OP放大器2的偏移。在圖9所示的示例中，由于偏移確定信號OFS處于高電平，偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB增加為10h、11h、12h、…、1Bh，從而逐步減少偏移。因此，如下給出圖7所示的解碼器21的輸出信號CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4。
在將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB設置為10h時，將所有輸出信號CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4設置為低電平。
在偏置變化部分41中(圖5)，所有開關S11到S14、S21到S24與Vg1側(cè)相連，并且+側(cè)和-側(cè)具有相同的偏置值。在可變電阻器部分42中(圖6)，只接通開關S31，而斷開其他開關，并且恒流源不與任何一側(cè)相連。
在將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB設置為11h時(CALB4＝1，CALB3＝0，CALB2＝0，CALB1＝0，CALB0＝1)，只有一個輸出信號CB0·4變?yōu)楦唠娖?，而其他輸出信號CB 1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB 1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4仍保持在低電平。
在偏置變化部分41中(圖5)，只有開關S11與電源側(cè)相連，并且晶體管Tr12截止，以增加+側(cè)偏置值。在可變電阻器部分42中(圖6)，接通開關S31、S33，以增加+側(cè)電流(對應于電阻的減少)，并降低偏移電壓。
在將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB設置為12h時(CALB4＝1，CALB3＝0，CALB2＝0，CALB1＝1，CALB0＝0)，只有一個輸出信號CB1·4變?yōu)楦唠娖?，而其他輸出信號CB0·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB 1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4仍保持在低電平。
在偏置變化部分41中(圖5)，只有開關S12與電源側(cè)相連，并且晶體管Tr13截止。在可變電阻器部分42中(圖6)，接通開關S31、S32，以進一步增加+側(cè)電流。比CALB＝11h的情況，進一步降低了偏移電壓。
因此，逐步控制如圖5所示的開關S11、S12等，并使晶體管Tr12、Tr13等進入截止狀態(tài)。此外，逐步控制如圖6所示的開關S31、S32等，以改變+側(cè)(或-側(cè))電流，從而逐步校正OP放大器2的偏移(步驟S7)。
然后，控制電路18監(jiān)控偏移確定信號OFS，以檢測偏移確定信號OFS從高電平被反轉(zhuǎn)為低電平(步驟S8)。
然后，控制電流18將偏移抵消使能信號/ENBL設置為高電平，并將輸出信號/MASK設置為低電平。從而，將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號CALB保持在當時的數(shù)值，借此，結(jié)束偏移抵消操作(步驟S9、S10)。
然后，復位控制電路18中掩模計數(shù)器中的零交叉定時計數(shù)器(步驟S11)。
如上所述，在接通電源時，通過復位信號RSTN啟動偏移抵消操作。但也可以通過從外部提供的控制信號/CB啟動與以上類似的操作。必要時，當主機系統(tǒng)控制部分(CPU)執(zhí)行電子音量裝置100的偏移抵消操作時，采用此類似操作。
如上所述，根據(jù)本實用新型的電子音量裝置100可以精確地校正作為組成元件的放大器電路(OP放大器2)的偏移。結(jié)果，可以制造其中噪聲產(chǎn)生極其小的電子音量裝置。
利用以上的描述，參照附圖，詳細地描述了本實用新型的實施例。具體的結(jié)構(gòu)并不局限于這些實施例，在不偏離本實用新型的要旨的范圍內(nèi)，對設計的改變等都包含在本實用新型內(nèi)。
在上述實施例中，示出了其中設置偏置變化部分41和可變電阻器部分42，以調(diào)整偏移的示例。在這種情況下，考慮到構(gòu)成了電路的晶體管、偏移輸出值等，可以只采用偏置變化部分41和可變電阻器部分42中的任何一個。當采用這種結(jié)構(gòu)時，可變范圍變小，但可以更大地簡化電路結(jié)構(gòu)。
偏移確定電路自身可以實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的偏移校正電路。即，如果針對其配置偏移確定電路，具有偏移調(diào)整電路的普通OP放大器可以是偏移校正的主體。
如上所述，根據(jù)本實用新型，可以提供能夠以高精度簡單地減少放大器電路的偏移的偏移校正電路和電子音量裝置。
根據(jù)本實用新型，可以提供能夠以高精度簡單地減少電子音量裝置的偏移的偏移校正電路和電子音量裝置。
根據(jù)本實用新型，可以提供能夠以高精度簡單地減少在電子音量裝置中產(chǎn)生的噪聲以引起放大器電路的偏移的電子音量裝置。
權(quán)利要求1.一種偏移校正電路，包括放大單元，包括用于對放大單元的偏移進行調(diào)整的偏移調(diào)整單元；其特征在于還包括偏移確定單元，輸出信號，以檢測和校正放大單元的偏移，偏移確定單元包括比較單元，將放大單元的輸出與基準值進行比較；以及計數(shù)器，響應比較單元的輸出，增加或減少計數(shù)值；其中，偏移調(diào)整單元根據(jù)計數(shù)值，對偏移進行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏移校正電路，其特征在于偏移調(diào)整單元是構(gòu)成了放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器，以及可變電阻器是其電阻值由計數(shù)器的輸出控制的電阻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏移校正電路，其特征在于偏移調(diào)整單元包括偏置變化部分，用于根據(jù)計數(shù)器的輸出，改變放大單元的偏置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏移校正電路，其特征在于偏移調(diào)整單元包括作為放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏移校正電路，其特征在于還包括上電檢測單元，檢測電源被接通，以輸出復位信號，使偏移確定單元開始對偏移進行校正。
6.一種電子音量裝置，包括輸入部分，將輸入信號輸入其中；放大單元，對輸入信號進行放大；輸出部分，輸出來自放大單元的輸出信號；其特征在于還包括偏移確定單元，包括比較單元，用于將從輸出部分輸出的輸出信號與基準值進行比較；以及計數(shù)器，用于響應比較單元的輸出，執(zhí)行遞增計數(shù)或遞減計數(shù)；偏移調(diào)整單元，根據(jù)計數(shù)器的輸出，對偏移進行調(diào)整；以及可變電阻器，將從放大單元輸出的輸出信號負反饋到放大單元的輸入；其中放大單元和可變電阻器構(gòu)成了改變放大單元的增益的增益變化單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子音量裝置，其特征在于偏移調(diào)整單元包括構(gòu)成了放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器，以及可變電阻器是其電阻值由計數(shù)器的輸出控制的電阻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子音量裝置，其特征在于偏移調(diào)整單元包括偏置變化部分，用于根據(jù)計數(shù)器的輸出，改變放大單元的偏置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子音量裝置，其特征在于偏移調(diào)整單元包括作為放大單元的第一級放大部分的一部分的可變電阻器部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子音量裝置，其特征在于還包括上電檢測單元，檢測電源被接通，以輸出復位信號，使偏移確定單元開始對偏移進行校正。
11.一種偏移校正電路，用于對具有偏移調(diào)整電路的放大器的偏移進行校正，其特征在于，所述偏移校正電路包括比較單元，將放大器的輸出與基準值進行比較；以及計數(shù)器，響應比較單元的輸出，增加或減少計數(shù)值，并根據(jù)計數(shù)值，向放大器輸出偏移調(diào)整數(shù)據(jù)信號，從而使偏移調(diào)整電路根據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)信號，對偏移進行調(diào)整。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏移校正電路，其特征在于還包括增益控制單元，當比較單元對放大器的輸出進行比較時，增加放大器的增益。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏移校正電路，其特征在于計數(shù)器數(shù)字地增加或減少計數(shù)值，并將計數(shù)值保持在其中。
專利摘要一種偏移校正電路，包括放大單元，包括用于對放大單元的偏移進行調(diào)整的偏移調(diào)整單元；以及偏移確定單元，輸出信號，以檢測和校正放大單元的偏移。偏移確定單元包括比較單元，將放大單元的輸出與基準值進行比較；以及計數(shù)器，響應比較單元的輸出，增加或減少計數(shù)值。偏移調(diào)整單元根據(jù)計數(shù)值，對偏移進行調(diào)整。
文檔編號H03F1/30GK2770223SQ20042007399
公開日2006年4月5日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者岸井達也 申請人:雅馬哈株式會社