Automatic Tuning Architecture of RC Time-Constant due to the Variation of Integrated Passive Components

집적된 수동 소자 변동에 의한 RC 시상수 자동 보정 기법

In this paper, on-chp atomatic tuning circuit, using proposed integration level approximation technique, is designed to tuning of the variation of RC time-constant due to aging or temperature variation, etc. This circuit reduces the error, the difference between code values and real outputs of integrator, which is drawback of presented dual-slope tuning circuit and eliminates modulations of processing signals in integrated circuit due to fixed tuning codes during ordinary operation. This system is made up of simple integrator, A/D converter and digital control circuit and all capacitors are replaced by programed capacitor arrays in this system. This tuning circuit with 4 bit resolution achieves $-9.74{\sim}+9.68%$ of RC time constant error for 50% resistance variation.

집적된 수동소자의 변동에 의한 RC 시상수 변동을 보정하는 on-chip 자동 보정(tuning)회로를 제안된 적분레벨 근사화 기법을 이용하여 설계하였다. 이 방법은 기존의 이중경사 보정회로가 갖는 결점인 미발생 코드 존재와 오류코드 발생을 해결할 수 있으며, 보정코드가 정상적인 동작을 할 때는 고정되기 때문에 집적회로에서 처리되는 신호의 변조를 유발하지 않는다. 이 보정회로는 적분기와 간단한 A/D 변환기 및 디지탈 제어 회로로 구성되며, 집적회로내의 모든 커패시터는 커패시터 열로 대체된 후 설정된 RC 시상수를 유지하도록 보정회로에 의해서 프로그램 된다. 설계된 자동 보정회로에 의하여 ${\pm}50%$의 시상수 변동율을 갖는 집적 시스템의 RC 시상수 오차범위는 4비트 보정로드의 경우 $-9.74{\sim}+9.69%$로 측정되었다.