发明名称 具误差抵消功能之乘除法器
摘要
申请公布号 TWI333600 申请公布日期 2010.11.21
申请号 TW096104685 申请日期 2007.02.09
申请人 全汉企业股份有限公司 发明人 林国藩
分类号 G05F1/70 主分类号 G05F1/70
代理机构 代理人 潘燕昇 台北市南港区三重路19之13号E栋5楼566室
主权项 一种具误差抵消功能之乘除法器,系用于抵消温度系数与制程造成之误差,利用一乘数输入端子、一第一除数输入端子、一第二除数输入端子与一第三除数输入端子取得一第一乘数讯号、一第一除数讯号、一第二除数讯号与一第三除数讯号,并具有一输出端子输出其运算结果,其中该具误差抵消功能之乘除法器包括:一第一差动转换器,系取得第一除数讯号并分流输出多组除数转换讯号;一第二差动转换器,系取得第一乘数讯号并输出至少一乘数转换讯号;一脉波产生器,系接收其一除数转换讯号以产生第一脉波讯号与第二脉波讯号分别由一第一脉波输出端及一第二脉波输出端输出;一第一除法单元,系接收其一除数转换讯号、第一脉波讯号及第二除数讯号以运算产生一第一商数讯号;一第二除法单元,系接收其一除数转换讯号、第二脉波讯号及第三除数讯号以运算产生一第二商数讯号;一第一乘法单元,系接收该乘数转换讯号、第一脉波讯号及该第一商数讯号以运算产生一第一乘积讯号;一第三差动转换器,系接收该第一乘积讯号并输出至少一乘积转换讯号;一第二乘法单元,系接收该乘积转换讯号、第二脉波讯号与第二商数讯号,以运算产生一输出讯号;藉由上述之运算过程该第一差动转换器所产生之除数转换讯号经过两次除法运算形成一除法误差,又该第二差动转换器与第三差动转换器产生之乘数转换讯号与乘积转换讯号各经过一次乘数运算形成一乘法误差,于第二乘法单元中该第二差动转换器与第三差动转换器产生之乘积误差与该第一差动转换器产生之除法误差相抵销,达到输出具抵消误差功能之输出讯号之功效。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该乘数输入端子与该第一差动转换器之间更包括一缓冲器,其输出端与该第一除数输入端子之间跨接一电阻,并于该第一除数输入端子连接一电容,藉该第一乘数讯号于该电容上形成该第一除数讯号,减少取样之消耗。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一除法单元系接收该除数转换讯号与该第二除数讯号,并具有一方波产生器将两者比较之结果转换为一第一商数讯号。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第二除法单元,系连接该除数转换讯号与该第三除数讯号,并具有一方波产生器将两者比较之结果转换为一第二商数讯号。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该脉波产生器系包括一第一闩闸单元与一第二闩闸单元,各具有两输入端与两输出端,该第一闩闸单元与该第二闩闸单元之其中一输入端分别接收该第一商数讯号与该第二商数讯号,该第一闩闸单元、第二闩闸单元之另一输入端皆与一周期限制回路连接,该第一闩闸单元与第二闩闸单元进而各自于其中一输出端产生一第一脉波讯号与一第二脉波讯号,又该第一闩闸单元与第二闩闸单元之另一输出端之输出准位与该第一脉波讯号及第二脉波讯号相反。如申请专利范围第5项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该周期限制回路系包括一线性充电电路、一定电压源与一比较器。如申请专利范围第6项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中,该线性充电电路包括一开关元件与一电容,该开关元件导通之时序与该第一脉波讯号之高低准位相反。如申请专利范围第5项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该周期限制回路之输出端连接至该第一闩闸单元与第二闩闸单元,该周期限制回路之高准位输出使该第一脉波讯号与第二脉波讯号转变为低准位。如申请专利范围第5项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一闩闸单元输出该第一脉波讯号之输出端连接一反向闸(NOT gate)与一反或闸(NOR gate)。如申请专利范围第5项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第二闩闸单元输出该第二脉波讯号之输出端连接三个反向闸(NOT gate)。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一差动转换器与该第一除法单元之方波产生器之间更包括一线性充电电路,透过该线性充电电路形成一锯齿波电压输入该第一除法单元之方波产生器与该第二除数讯号比较。如申请专利范围第11项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该线性充电电路更具有一开关元件,该开关元件之导通或断开受控于该第一脉波讯号,并该开关控制该线性充电电路之充电或放电。如申请专利范围第11项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该线性充电电路形成之锯齿波电压输入该第二除法单元之方波产生器与该第三除数讯号比较。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一乘法单元包括一峰值检波器与一电压积分器。如申请专利范围第14项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该峰值检波器包括一取样开关、一电容与一比较器。如申请专利范围第15项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该取样开关导通之周期受控于该第一除法单元输出之第一商数讯号。如申请专利范围第14项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该电压积分器包括一电容与一开关元件,该电容连接该乘数转换讯号而充电,而该开关元件之导通与断开受控于该第一脉波讯号。如申请专利范围第17项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一脉波讯号为高准位时该开关元件导通,使该电压积分器之电容放电;该第一脉波讯号为低准位时该开关元件断开,该乘数转换讯号对该电压积分器之电容充电。如申请专利范围第15项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该峰值检波器对该电压积分器所积分之电压取样,透过该比较器形成该乘数转换讯号及第一商数讯号相乘的第一乘积讯号。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第二乘法单元包括一峰值检波器与一电压积分器。如申请专利范围第20项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该峰值检波器包括一取样开关、一电容与一比较器。如申请专利范围第21项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该取样开关导通之周期受控于该第二除法单元输出之第二商数讯号。如申请专利范围第20项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该电压积分器包括一电容与一开关元件,该电容连接该乘积转换讯号而充电,而该开关元件之导通与断开受控于该第二脉波讯号。如申请专利范围第23项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第二脉波讯号为低准位时该开关元件导通,使该电压积分器之电容放电;该第二脉波讯号为高准位时该开关元件断开,该乘积转换讯号对该电压积分器之电容充电。如申请专利范围第21项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该峰值检波器对该电压积分器所积分之电压取样,透过该比较器形成该乘积转换讯号与该第二商数讯号相乘的输出讯号。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一、第二与第三差动转换器系将电压转换为电流。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第二与第三差动转换器之增益(GAIN)相同。如申请专利范围第1项所述之具误差抵消功能之乘除法器,其中该第一差动转换器之增益为该第二差动转换器与第三差动转换器之(π/2)倍。
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