偏移校正方法、偏移校正电路及电子音量装置转让专利
申请号 : CN200410063680.8
文献号 : CN1578122B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 岸井达也
申请人 : 雅马哈株式会社
摘要 :
一种偏移校正电路，包括：放大单元，包括用于对放大单元的偏移进行调整的偏移调整单元；以及偏移确定单元，输出信号，以检测和校正放大单元的偏移。偏移确定单元包括：比较单元，将放大单元的输出与基准值进行比较；以及计数器，响应比较单元的输出，增加或减少计数值。偏移调整单元根据计数值，对偏移进行调整。
权利要求 :
1.一种偏移校正电路，包括：
放大单元，包括用于对放大单元的偏移进行调整的偏移调整单元，其中偏移调整单元具有提供在放大单元的第一级放大部分中的可变电阻器部分；以及偏移确定单元，检测放大单元的偏移并输出用于校正放大单元的偏移的信号，偏移确定单元包括：比较单元，将放大单元的输出与基准值进行比较；以及计数器，响应来自比较单元的输出，增加或减少计数值；
其中，根据计数器的输出来控制可变电阻器部分的电阻值，以便对放大单元的偏移进行调整。
2.根据权利要求1所述的偏移校正电路，其特征在于偏移调整单元还包括偏置变化部分，用于根据计数器的输出，改变放大单元的偏置。
3.根据权利要求1所述的偏移校正电路，其特征在于还包括：上电检测单元，检测电源被接通，以输出复位信号，使偏移确定单元开始对偏移进行校正。
4.一种电子音量装置，包括：
输入部分，将输入信号输入其中；
放大单元，对输入信号进行放大；
输出部分，输出来自放大单元的输出信号；
偏移确定单元，包括：比较单元，用于将从输出部分输出的输出信号与基准值进行比较；以及计数器，用于响应比较单元的输出，执行递增计数或递减计数；
偏移调整单元，根据来自计数器的输出，对偏移进行调整，其中偏移调整单元具有提供在放大单元的第一级放大部分中的可变电阻器部分，以及根据计数器的输出来控制可变电阻器部分的电阻值，以便对放大单元的偏移进行调整；以及可变电阻器，将从放大单元输出的输出信号负反馈到放大单元的输入；
其中放大单元和可变电阻器构成了改变放大单元的增益的增益变化单元。
5.根据权利要求4所述的电子音量装置，其特征在于偏移调整单元包括偏置变化部分，用于根据来自计数器的输出，改变放大单元的偏置。
6.根据权利要求4所述的电子音量装置，其特征在于还包括：上电检测单元，检测电源被接通，以输出复位信号，使偏移确定单元开始对偏移进行校正。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种偏移校正方法、一种偏移校正电路及一种电子音量装置，适用于对电子音量装置进行偏移校正。
背景技术
在现有技术中，存在一种电子音量装置，其中将放大器电路等用作组成元件，并通过数字信号控制其增益。在此电子音量装置的输出中包含直流(DC)偏移的情况下，在放大器电路的增益变化时，输出的DC电位发生变化，从而产生了噪声。
同时，作为放大器电路之一的运算(OP)放大器的偏移电压根据温度变化、基于使用年限的变化等而变化。由于这种原因，只在OP放大器的制造阶段进行偏移电压的校正并不能校正依赖于温度变化、基于使用年限的变化等而产生的偏移电压。为了解决此问题，提出了用于在OP放大器的制造阶段及以后各阶段校正偏移电压的电路。
作为这种现有技术的偏移电压校正电路，提出了一种通过测量OP放大器的偏移电压、然后将偏移电压与OP放大器的输入信号相加作为校正值来执行偏移电压校正的电路(例如，参见JP-B-2888833)。
此外，作为现有技术的偏移电压校正电路，提出了一种通过在OP放大器的输入差分部分中添加与相应负载晶体管串联的MOS晶体管，然后将电容器连接在相应MOS晶体管的栅极和漏极之间，然后，通过调整电容器的充电电压以改变MOS晶体管的栅极电压来执行偏移电压校正的电路。
通常，难以在OP放大器的芯片中设置具有大电容值的电容器。因此，在上述现有技术的偏移电压校正电路中，由于在校正结束时，充到电容器中的电荷在短时间内放电，必须按照预定的周期一直执行校正。由于这种原因，在现有技术中，提出了一种通过使用比较元件(比较器)来校正OP放大器的偏移电压的、不具有电容器的偏移电压校正电路，所述比较元件将OP放大器的输出电压与预定的基准电压进行比较(例如，参见JP-A-11-88071)。
但是，在JP-B-2888833中所述的偏移电压校正电路中，由于将校正值与OP放大器的输入信号相加，存在使OP放大器的动态范围、失真因子、输入/输出阻抗等恶化的担心。因此，当使用JP-B-2888833中所述的偏移电压校正电路来构建电子音量装置时，可能会恶化这种电子音量装置的动态范围、失真因子、输入/输出阻抗等。
在JP-A-11-88071中所述的偏移电压校正电路中，为了以较高的精度消除(抵消)OP放大器的偏移，用于检测OP放大器的偏移值的比较器等需要高精度性能。不容易设计和制造这种高精度比较器，而且需要较高的生产成本。
当在作为电子音量装置的组成元件的OP放大器中包含偏移时，由于偏移值产生噪声.此外，在具有放大功能的电子音量装置中，响应放大因子，对由于这种偏移值而产生的噪声进行放电，然后输出.结果，在现有技术中，在想要制造能够以高精度消除OP放大器的偏移且不产生噪声的电子音量装置的情况下，将遇到难以设计和制造这种电子音量装置，同时需要巨大的生产成本的问题.
同时，作为放大器电路之一的运算(OP)放大器的偏移电压根据温度变化、基于使用年限的变化等而变化。由于这种原因，只在OP放大器的制造阶段进行偏移电压的校正并不能校正依赖于温度变化、基于使用年限的变化等而产生的偏移电压。为了解决此问题，提出了用于在OP放大器的制造阶段及以后各阶段校正偏移电压的电路。
作为这种现有技术的偏移电压校正电路，提出了一种通过测量OP放大器的偏移电压、然后将偏移电压与OP放大器的输入信号相加作为校正值来执行偏移电压校正的电路(例如，参见JP-B-2888833)。
此外，作为现有技术的偏移电压校正电路，提出了一种通过在OP放大器的输入差分部分中添加与相应负载晶体管串联的MOS晶体管，然后将电容器连接在相应MOS晶体管的栅极和漏极之间，然后，通过调整电容器的充电电压以改变MOS晶体管的栅极电压来执行偏移电压校正的电路。
通常，难以在OP放大器的芯片中设置具有大电容值的电容器。因此，在上述现有技术的偏移电压校正电路中，由于在校正结束时，充到电容器中的电荷在短时间内放电，必须按照预定的周期一直执行校正。由于这种原因，在现有技术中，提出了一种通过使用比较元件(比较器)来校正OP放大器的偏移电压的、不具有电容器的偏移电压校正电路，所述比较元件将OP放大器的输出电压与预定的基准电压进行比较(例如，参见JP-A-11-88071)。
但是，在JP-B-2888833中所述的偏移电压校正电路中，由于将校正值与OP放大器的输入信号相加，存在使OP放大器的动态范围、失真因子、输入/输出阻抗等恶化的担心。因此，当使用JP-B-2888833中所述的偏移电压校正电路来构建电子音量装置时，可能会恶化这种电子音量装置的动态范围、失真因子、输入/输出阻抗等。
在JP-A-11-88071中所述的偏移电压校正电路中，为了以较高的精度消除(抵消)OP放大器的偏移，用于检测OP放大器的偏移值的比较器等需要高精度性能。不容易设计和制造这种高精度比较器，而且需要较高的生产成本。
当在作为电子音量装置的组成元件的OP放大器中包含偏移时，由于偏移值产生噪声.此外，在具有放大功能的电子音量装置中，响应放大因子，对由于这种偏移值而产生的噪声进行放电，然后输出.结果，在现有技术中，在想要制造能够以高精度消除OP放大器的偏移且不产生噪声的电子音量装置的情况下，将遇到难以设计和制造这种电子音量装置，同时需要巨大的生产成本的问题.
发明内容
本发明用于克服上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种偏移校正方法、一种偏移校正电路及一种电子音量装置，能够以高精度简单地减少放大器电路的偏移。
本发明的另一目的是提供一种偏移校正方法、一种偏移校正电路及一种电子音量装置，能够以高精度简单地减少放大器电路的偏移。
本发明的另一目的是提供一种偏移校正方法、一种偏移校正电路及一种电子音量装置，能够以高精度简单地减少在电子音量装置中产生的、引起放大器电路的偏移的噪声。
为了克服上述问题，如下构成本发明。
(1)一种偏移校正电路，包括：
放大单元，包括用于对放大单元的偏移进行调整的偏移调整单元，其中偏移调整单元具有提供在放大单元的第一级放大部分中的可变电阻器部分；以及
偏移确定单元，检测放大单元的偏移并输出用于校正放大单元的偏移的信号，偏移确定单元包括：
比较单元，将放大单元的输出与基准值进行比较；以及
计数器，响应来自比较单元的输出，增加或减少计数值；
其中，根据计数器的输出来控制可变电阻器部分的电阻值，以便对放大单元的偏移进行调整。
(2)根据(1)所述的偏移校正电路，其中偏移调整单元还包括偏置变化部分，用于根据计数器的输出，改变放大单元的偏置。
(3)根据(1)所述的偏移校正电路，还包括：
上电检测单元，检测电源被接通，以输出复位信号，使偏移确定单元开始对偏移进行校正。
(4)一种电子音量装置，包括：
输入部分，将输入信号输入其中；
放大单元，对输入信号进行放大；
输出部分，输出来自放大单元的输出信号；
偏移确定单元，包括：比较单元，用于将从输出部分输出的输出信号与基准值进行比较；以及计数器，用于响应比较单元的输出，执行递增计数或递减计数；
偏移调整单元，根据来自计数器的输出，对偏移进行调整，其中偏移调整单元具有提供在放大单元的第一级放大部分中的可变电阻器部分，以及根据计数器的输出来控制可变电阻器部分的电阻值，以便对放大单元的偏移进行调整；以及
可变电阻器，将从放大单元输出的输出信号负反馈到放大单元的输入；
其中放大单元和可变电阻器构成了改变放大单元的增益的增益变化单元。
(5)根据(4)所述的电子音量装置，其中偏移调整单元包括偏置变化部分，用于根据计数器的输出，改变放大单元的偏置。
(6)根据(4)所述的电子音量装置，还包括：
上电检测单元，检测电源被接通，以输出复位信号，使偏移确定单元开始对偏移进行校正.
(7)一种偏移校正电路，用于对具有偏移调整电路的放大器的偏移进行校正，所述偏移校正电路包括：
比较单元，将放大器的输出与基准值进行比较；以及
计数器，响应比较单元的输出，增加或减少计数值，并根据计数值，向放大器输出偏移调整数据信号，从而使偏移调整电路根据调整数据信号，对偏移进行调整。
(8)根据(7)所述的偏移校正电路，还包括增益控制单元，当比较单元对放大器的输出进行比较时，增加放大器的增益。
(9)根据(7)所述的偏移校正电路，其中计数器数字地增加或减少计数值，并将计数值保持在其中。
(10)一种对放大器的偏移进行校正的方法，所述方法包括以下步骤：
增加放大器的增益；
将放大器的输出与基准值进行比较；
响应比较结果中的比较结果，增加或减少计数值；
根据计数值，对放大器的偏移进行调整；以及
保持计数值。
本发明的另一目的是提供一种偏移校正方法、一种偏移校正电路及一种电子音量装置，能够以高精度简单地减少放大器电路的偏移。
本发明的另一目的是提供一种偏移校正方法、一种偏移校正电路及一种电子音量装置，能够以高精度简单地减少在电子音量装置中产生的、引起放大器电路的偏移的噪声。
为了克服上述问题，如下构成本发明。
(1)一种偏移校正电路，包括：
放大单元，包括用于对放大单元的偏移进行调整的偏移调整单元，其中偏移调整单元具有提供在放大单元的第一级放大部分中的可变电阻器部分；以及
偏移确定单元，检测放大单元的偏移并输出用于校正放大单元的偏移的信号，偏移确定单元包括：
比较单元，将放大单元的输出与基准值进行比较；以及
计数器，响应来自比较单元的输出，增加或减少计数值；
其中，根据计数器的输出来控制可变电阻器部分的电阻值，以便对放大单元的偏移进行调整。
(2)根据(1)所述的偏移校正电路，其中偏移调整单元还包括偏置变化部分，用于根据计数器的输出，改变放大单元的偏置。
(3)根据(1)所述的偏移校正电路，还包括：
上电检测单元，检测电源被接通，以输出复位信号，使偏移确定单元开始对偏移进行校正。
(4)一种电子音量装置，包括：
输入部分，将输入信号输入其中；
放大单元，对输入信号进行放大；
输出部分，输出来自放大单元的输出信号；
偏移确定单元，包括：比较单元，用于将从输出部分输出的输出信号与基准值进行比较；以及计数器，用于响应比较单元的输出，执行递增计数或递减计数；
偏移调整单元，根据来自计数器的输出，对偏移进行调整，其中偏移调整单元具有提供在放大单元的第一级放大部分中的可变电阻器部分，以及根据计数器的输出来控制可变电阻器部分的电阻值，以便对放大单元的偏移进行调整；以及
可变电阻器，将从放大单元输出的输出信号负反馈到放大单元的输入；
其中放大单元和可变电阻器构成了改变放大单元的增益的增益变化单元。
(5)根据(4)所述的电子音量装置，其中偏移调整单元包括偏置变化部分，用于根据计数器的输出，改变放大单元的偏置。
(6)根据(4)所述的电子音量装置，还包括：
上电检测单元，检测电源被接通，以输出复位信号，使偏移确定单元开始对偏移进行校正.
(7)一种偏移校正电路，用于对具有偏移调整电路的放大器的偏移进行校正，所述偏移校正电路包括：
比较单元，将放大器的输出与基准值进行比较；以及
计数器，响应比较单元的输出，增加或减少计数值，并根据计数值，向放大器输出偏移调整数据信号，从而使偏移调整电路根据调整数据信号，对偏移进行调整。
(8)根据(7)所述的偏移校正电路，还包括增益控制单元，当比较单元对放大器的输出进行比较时，增加放大器的增益。
(9)根据(7)所述的偏移校正电路，其中计数器数字地增加或减少计数值，并将计数值保持在其中。
(10)一种对放大器的偏移进行校正的方法，所述方法包括以下步骤：
增加放大器的增益；
将放大器的输出与基准值进行比较；
响应比较结果中的比较结果，增加或减少计数值；
根据计数值，对放大器的偏移进行调整；以及
保持计数值。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电子音量装置的方框图。
图2是上述电子音量装置中的OP放大器的第一级放大部分的电路图。
图3是示出了上述电子音量装置的特定结构示例的方框图。
图4是上述电子音量装置中的OP放大器的相关电路图。
图5是示出了上述OP放大器的偏置变化部分的一部分的电路图。
图6是上述OP放大器的第一级放大器电路中的可变电阻器部分的电路图。
图7是示出了上述电子音量装置中的偏移调整解码器的电路图。
图8是示出了上述电子音量装置的操作的流程图。
图9是示出了在上述电子音量装置中的各个部分中的信号的时序图。
图2是上述电子音量装置中的OP放大器的第一级放大部分的电路图。
图3是示出了上述电子音量装置的特定结构示例的方框图。
图4是上述电子音量装置中的OP放大器的相关电路图。
图5是示出了上述OP放大器的偏置变化部分的一部分的电路图。
图6是上述OP放大器的第一级放大器电路中的可变电阻器部分的电路图。
图7是示出了上述电子音量装置中的偏移调整解码器的电路图。
图8是示出了上述电子音量装置的操作的流程图。
图9是示出了在上述电子音量装置中的各个部分中的信号的时序图。
具体实施方式
将参照附图，对本发明的实施例进行描述。
图1是示出了根据本发明实施例的电子音量装置的示意性结构示例的方框图。
(示意性结构示例)
图1所示的电子音量装置100以预定的增益放大输入到输入端(IN)中的输入信号，然后，从输出端(OUT)输出此放大信号，作为输出信号。此电子音量装置100包括：增益变化部分1，用于响应从外部提供的信号，改变电阻值(阻抗)；以及偏移确定电路10，构成了偏移校正电路，用于校正增益变化部分1的偏移。增益变化部分1包括用作放大器电路的OP放大器2和用于负反馈OP放大器2的输出的可变电阻器3。
因此，可以通过根据外部信号改变可变电阻器3来控制包括OP放大器2和可变电阻器3的增益变化部分1的增益(放大因子).然后，偏移确定电路10构成对作为增益变化部分1的组成元件的OP放大器2的偏移进行校正的偏移校正电路.
OP放大器2具有多级放大部分。图2是示出了OP放大器2的第一级放大部分的电路图。OP放大器2的第一级放大部分构成差分放大器电路，并具有恒流源、晶体管Tr1、Tr2和可变电阻器R1、R2，作为组成元件。晶体管Tr1、Tr2的相应电流输入端与恒流源相连。晶体管Tr1的电流输出端与可变电阻器R1的一端相连，同时晶体管Tr2的电流输出端与可变电阻器R2的一端相连。可变电阻器R1的另一端和可变电阻器R2的另一端分别接地。于是，晶体管Tr1的控制端构成了OP放大器2的正侧输入端，而晶体管Tr2的控制端构成了OP放大器2的负侧输入端。
偏移确定电路10按照这种方式改变OP放大器2中的可变电阻器R1或可变电阻器R2的值。因此，对OP放大器2的偏移进行校正，并实质上减小到零。
在这种结构中，通过以下表达式可以给出在可变电阻器R1变化时、对OP放大器2的偏移电压Voffset的影响程度。
Voffset＝Id1×(ΔR1/R1)/gm
其中，Id1是流经可变电阻器R1的电流，gm是晶体管Tr的互导，R1是可变电阻器R1的电阻值，而ΔR1是可变电阻器R1的电阻值的变化。
构造偏移确定电路10，使其具有比较器11、计数器12和寄存器13。在这种情况下，当比较器11自身的偏移较大时，偏移确定电路10的偏移校正精度恶化了。但是，在本实施例中，由于在确定偏移时，增加增益变化部分1的增益，通过使用普通的比较器或OP放大器，就能够以令人满意的高精度执行偏移校正。出于这种原因，可以将OP放大器用作比较器11。现在，如果能够在计数器12中保持计数值，则可以将计数器12的输出直接输出给增益变化部分1，从而可以省略寄存器13。
增益变化部分1的输出端与比较器11的负侧端子相连。比较器11的正侧端子接地。在这种情况下，可以交替地连接比较器11的正侧端子和负侧端子，从而满足计数器12和OP放大器2的偏移校正方法。
比较器11的输出端与计数器12的输入端相连。计数器12的输出端与寄存器13的输入端相连。寄存器13的输出端与增益变化部分1的偏移控制端相连。根据提供给偏移控制端的寄存器13的数值来控制OP放大器2的偏移。输出端通过开关20与增益变化部分1的输出相连或接地。
(示意性操作示例)
在接通增益变化部分1的电源时，即，在接通OP放大器2的电源时，偏移确定电路10对增益变化部分1的偏移进行校正。优选的是，应当作为增益变化部分1(或包含增益变化部分1的设备)的初始化序列的一部分来执行增益变化部分1的偏移校正。
然后，为了防止增益变化部分1的输出产生异常情况，在接通电源时，以及在对偏移进行校正时，由开关20将输出(OUT)与电子音量装置分离，并接地(模拟基准电位)。
在对偏移进行校正时，由偏移确定电路10将增益变化部分1的放大因子设置得较大(例如，最大值).通过在接通电源时，从偏移确定电路10输出控制可变电阻器3的阻值(例如，将开关与最靠近地的分接头相连)的信号来实现对放大因子的设置.按照这种方式，通过将放大因子设置得较大，有利于偏移检测.此时，优选的是，OP放大器2的正侧输入端应当接地，以消除来自输入(IN)的影响.此外，如果输出(OUT)与可变电阻器3的接地端相连，可以减小外部的影响.
在这种情况下，偏移确定电路10接收增益变化部分1的输出，然后确定(检测)增益变化部分1的偏移(OP放大器2的偏移)，然后，通过使用数字控制，根据所检测到的结果，调整OP放大器2的第一级放大器部分的偏移。通过可变地控制图2所示的可变电阻器R1、R2来实现对OP放大器2的第一级放大器部分的偏移调整。根据上述表示对OP放大器2的偏移电压Voffset的影响程度的表达式，执行这种可变控制。
如下进行偏移确定电路10中的偏移确定。例如，当在正侧产生偏移时，比较器11输出与OP放大器2的输出电压与基准值(地电位)之间的比较结果相对应的信号。然后，计数器12将计数值减少(或增加)与偏移的大小相对应的值。然后，寄存器13接收并保持计数器12的计数值，并输出减少(或增加)OP放大器2的可变电阻器R2(或可变电阻器R1)的阻值的信号。结果，可以实质上消除OP放大器2的偏移。
相反，当在负侧产生偏移时，比较器11输出与OP放大器2的输出电压与基准值(地电位)之间的比较结果相对应的信号。然后，计数器12将计数值增加(或减少)与偏移的大小相对应的值。然后，寄存器13接收并保持计数器12的计数值，并输出减少(或增加)OP放大器2的可变电阻器R1(或可变电阻器R2)的阻值的信号。结果，可以实质上消除OP放大器2的偏移。
按照这种方式，偏移确定电路10可以将作为增益变化部分1的偏移值的模拟值转换为数字信号，然后，根据该数字信号，调整OP放大器2的可变电阻器R1、R2，以消除增益变化部分1的偏移。如果将此时获得的偏移值保持在寄存器中，作为数字信号，随后，电子音量装置100可以在无偏移状态下进行操作。
根据本实施例，由于在执行对增益变化部分1的偏移校正时，将增益变化部分1的增益(放大因子)设置得较大，也按照这个放大因子，放大偏移，然后，输入到偏移确定电路10中。因此，根据本发明，在减少对比较器11的精度的影响的同时，能够执行对增益变化部分1的偏移校正，从而，可以通过使用普通的OP放大器等作为比较器11，以较高的精度执行偏移校正。
根据本实施例，由于在接通增益变化部分1的电压时，执行偏移校正，可以响应在接通电源时的电路条件、周围温度等，以较高的精度消除这种放大器电路的偏移。根据本实施例，每次接通增益变化部分1的电源时，即，每当进行增益变化部分1的初始化序列时，可以消除增益变化部分1的偏移。结果，即使温度变化、基于使用年限的变化等改变了构成OP放大器2的元件的特性，仍然能够以较高的精度简单地消除OP放大器2的偏移。
根据本实施例，不必向增益变化部分1或OP放大器2添加特定的输入信号。因此，能够以较高的精度消除增益变化部分1的偏移，而增益变化部分1的动态范围、失真因子、输入/输出阻抗等不会恶化。
结果，如上所述，根据本实施例的电子音量装置100可以提供其中由于可以精确地校正放大器电路(OP放大器2)的偏移，噪声产生极其小的电子音量装置。
(特定结构示例)
接下来，将参照图3到图7，对上述电子音量装置100的特定结构示例进行解释.图3是示出了电子音量装置100的特定结构示例的方框图.电子音量装置100包括增益变化部分1和偏移确定电路10，与图1所示的电子音量装置100相同.这里，在图3中，假设以与图1所示相同的符号表示的元件具有相同的功能.
增益变化部分1包括OP放大器2、用于负反馈OP放大器2的输出的可变电阻器3、用于电压驱动OP放大器2的输入信号的可变电阻器4、以及用于根据外部信号控制可变电阻器3、4的解码器5。解码器5通过接收从偏移确定电路10输出的音量值信号(增益控制信号)DEE，然后根据音量值信号DEE输出信号SA、SB，来控制可变电阻器3、4的电阻值。通过根据从偏移确定电路10输出的偏移调整数据信号CALB，可变地控制组成元件的属性(电阻值)，对OP放大器2进行偏移校正。
偏移确定电路10包括比较器11、计数器12、上电复位电路15、振荡电路16、分频电路17和控制电路18。增益变化部分1的输出端与比较器11的正侧输入端相连。比较器11的负侧输入端接地。
比较器11输出偏移确定信号OFS。然后，比较器11的输出端与计数器12的输入端相连。计数器12的输出端与增益变化部分1的输入端相连。然后，计数器12向增益变化部分1输出偏移调整数据信号CALB。这里，省略了图1所示的寄存器13。这是因为，对计数器12进行控制以保持数据(稍后进行描述)。由从控制电路18输出的设置信号SET设置计数器12的计数值(初始值等)。通过计算控制电路18的输出信号/MASK与分配电路17的输出信号160US之间的逻辑积来产生输入到计数器12中的时钟信号CKCNT。
将振荡电路16的时钟信号C20US(例如，周期为20μs)输入到分频电路17和控制电路18中。分频电路17将输入信号的频率分为1/8，并输出分频后的信号。在接通电子音量装置100的电源时，上电复位电路15向控制电路18输出复位信号RSTN，从而，用作上电检测装置，用于检测电源被接通。
控制电路18控制电子音量装置100的总体操作，并向增益变化部分1、比较器11和振荡电路16输出偏移抵消使能信号/ENBL。控制电路18输出音量值信号DEE，以控制增益变化部分1的放大因子(增益)。将从比较器11等输出的偏移确定信号OFS输入到控制电路18中。
接下来，将参照图4到图6，对构成了增益变化部分1的组成元件的OP放大器2的特定结构示例进行解释。图4是示出了OP放大器2的结构示例的相关电路图。构造OP放大器2，使其具有晶体管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7、偏置变化部分41、由可变电阻器R1、R2构成的可变电阻器部分42、以及两个恒流源。晶体管Tr1、Tr2、偏置变化部分41和可变电阻器R1、R2构成了第一级放大器部分。晶体管Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7构成了第二级放大器部分。
图5是示出了图4中的偏置变化部分41的特定示例的电路图.通过由晶体管Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15和开关S11、S12、S13、S14组成的正侧电路和由晶体管Tr21、Tr22、Tr23、Tr24、Tr25和开关S21、S22、S23、S24组成的负侧电路构成偏置变化部分41.将此正侧电路设置在晶体管Tr1和可变电阻器R1之间.将负侧电路设置在晶体管Tr2和可变电阻器R2之间.假设将每个晶体管的宽度和长度分别设置为W和L，比例为W/L＝m，并将晶体管Tr12的比例m设置为1，晶体管Tr13具有2m，晶体管Tr14具有4m，而晶体管Tr15具有8m.即，晶体管Tr13等同于通过彼此并联每一个均对应于晶体管Tr12的两个晶体管而构成的晶体管.晶体管Tr14等同于通过彼此并联每一个均对应于晶体管Tr12的四个晶体管而构成的晶体管.晶体管Tr15等同于通过彼此并联每一个均对应于晶体管Tr12的八个晶体管而构成的晶体管.晶体管Tr12的比例m等于晶体管Tr22.
然后，分别彼此并联Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15的输入/输出端。分别彼此并联Tr21、Tr22、Tr23、Tr24、Tr25的输入/输出端。开关S11、S12、S13、S14是决定是否应当将预定电压Vg1施加到晶体管Tr12、Tr13、Tr14、Tr15的相应栅极上的开关。
开关S21、S22、S23、S24是决定是否应当将预定电压Vg1施加到晶体管Tr22、Tr23、Tr24、Tr25的相应栅极上的开关。然后，通过从偏移确定电路10输出的偏移调整数据信号CALB来控制开关S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24。按照以下方式控制每个开关：当控制信号为“0”时，将每个晶体管的栅极与Vg1相连，而当控制信号为“1”时，将每个晶体管的栅极与电源相连(晶体管截止)。
这里，增益变化部分1中的解码器21(后面描述)将偏移调整数据信号CALB转换为分别控制开关S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24的信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4。
以上，“/”符号表示该符号之后的信号的反信号，并表示逻辑符号中的“负逻辑”。例如，/(CB0)是信号CB0的反信号。“/(CB0)·/4”表示信号CB0的反信号和信号CB4的反信号的逻辑积。这些表示类似地应用于以下的描述。
图6是示出了由OP放大器2中的可变电阻器R1、R2构成的可变电阻器部分42的特定结构示例的电路图。可变电阻器部分42包括电阻器R11、R12、R21、R22、开关S31、S32、S33、S34、S35、S36和恒流源CC1、CC2、CC3、CC4。
以如下方式设置各个恒流源：如果将恒流源CC1的电流定义为i，则恒流源CC2具有两倍的电流2i，恒流源CC3具有三倍的电流3i，而恒流源CC4具有四倍的电流4i。
分别通过偏移调整数据信号CALB来控制开关S31、S32、S33、S34、S35、S36。例如，假设偏移调整数据信号CALB包括5比特(从作为LSB的第0比特到作为MSB的第4比特)数字信号。然后，假设通过偏移调整数据信号CALB的第4比特来控制开关S31、S32，通过偏移调整数据信号CALB的第0比特来控制开关S33，通过偏移调整数据信号CALB的第1比特来控制开关S34，通过偏移调整数据信号CALB的第2比特来控制开关S35，以及通过偏移调整数据信号CALB的第3比特来控制开关S36。
按照这种方式，分别以数字方式，通过偏移调整数据信号CALB单独控制构成了OP放大器2中的第一级放大器电路的差分放大器电路的正侧组成元件和负侧组成元件。结果，可以通过偏移调整数据信号CALB精确而简单地校正增益变化部分1中OP放大器2的偏移。
图7是示出了作为增益变化部分1的组成元件并将偏移调整数据信号CALB转换为所需信号的解码器21的结构示例的电路图。解码器21包括反相器51、52、53、54、55和“与”电路61、62、63、64、65、66、67、68。于是，解码器21将偏移调整数据信号CALB转换为分别控制开关S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24的信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4，然后，输出这些信号。
(特定操作示例)
接下来，将参照图8和图9，对上述电子音量装置100的特定操作进行解释。图8是示出了电子音量装置100的特定操作示例的流程图。图9是示出了图3所示的电子音量装置100中的各个部分中的信号的时序图。
首先，通过接通电子音量装置100的电源来设置上电(步骤S1)。
然后，从上电复位电路15输出复位信号RSTN。然后，控制电路18接收复位信号RSTN，然后输出偏移抵消使能信号/ENBL(低电平)，以启动偏移抵消(校正)(步骤S2)。
可以根据外部请求(信号/CB)开始执行偏移抵消(校正)。
通过步骤S2中的偏移抵消使能信号/ENBL(低电平)的输出启动偏移确定电路10。然后，当接收到偏移抵消使能信号/ENBL(低电平)时，振荡电路16振荡，以输出如周期为20μs的时钟信号C20US。此时，将从控制电路18输出的输出信号/MASK设置为低电平。然后，控制电路18输出音量值信号(增益控制信号)DEE，从而增加增益变化部分1的增益(放大因子)(如，46dB)，并在将输出信号/MASK设置为低电平期间(例如，160ms)，截止增益变化部分1的输入(地电位)。
在增益变化部分1中的解码器(音量寄存器)5中保持此音量值信号DEE。然后，解码器5输出音量值信号DEE，作为信号SA、SB，以控制可变电阻器3、4的阻值。因此，将图3中可变电阻器3的分接头设置到图3中的左端，并将OP放大器2的正输入端接地。使增益变化部分1处于可以精确地检测OP放大器2的偏移的状态(步骤S3)。
例如，假设在将可变电阻器3的分接头设置到图3中的左端，将其分接头位于图3中的最左侧的可变电阻器3的电阻值设置为“1”，而将其分接头位于图3中的最右侧的可变电阻器3的电阻值设置为“199”。根据此1∶199的电阻比例，由OP放大器2和可变电阻器3给出大约200(46dB)的增益。在设置此状态时，将OP放大器2的偏移放大46dB，并输出。
在步骤S3中的这种状态下，由于仍未产生由计数器12接收到的时钟信号CKCNT，计数器12并未启动计数操作。然后，控制电路18通过内建掩模计数器(mask counter)(未示出)启动零交叉定时计数器。此掩模计数器具有控制增益变化部分1的适当操作输出和针对偏移校正的输出之间的切换定时的功能。掩模计数器经由分频电路17将20μs周期的时钟信号C20US计数8000次，测量160ms的时间间隔，并产生160ms的待机状态(步骤S4)。
然后，当步骤S4中的160ms过去时，输出信号/MASK变为高电平。然后，当输出信号/MASK变为高电平时，将时钟信号CKCNT输入计数器12，从而计数器12预备开始计数操作，并检测偏移确定信号(OFS)(步骤S5)。
这里，计数器12是5比特计时器，并将其初始值设置为10h(十六进制中的“10”)。然后，计数器12通过响应偏移确定信号OFS的状态，执行上/下计数操作，检测增益变化部分1的偏移值。具体地，当偏移确定信号OFS处于高电平时，计数器12执行上计数，而当偏移确定信号OFS处于低电平时，计数器12执行下计数(步骤S6)。
然后，通过作为计数器12的偏移调整数据信号CALB，逐步调整增益变化部分1中OP放大器2的偏移。在图9所示的示例中，由于偏移确定信号OFS处于高电平，偏移调整数据信号CALB增加为10h、11h、12h、…、1Bh，从而逐步减少偏移。因此，如下给出图7所示的解码器21的输出信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4。
在将偏移调整数据信号CALB设置为10h时，将所有输出信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4设置为低电平。
在偏置变化部分41中(图5)，所有开关S11到S14、S21到S24与Vg1侧相连，并且+侧和-侧具有相同的偏置值。在可变电阻器部分42中(图6)，只接通开关S31，而断开其他开关，并且恒流源不与任何一侧相连。
在将偏移调整数据信号CALB设置为11h时(CALB4＝1，CALB3＝0，CALB2＝0，CALB1＝0，CALB0＝1)，只有一个输出信号CB0·4变为高电平，而其他输出信号CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4仍保持在低电平。
在偏置变化部分41中(图5)，只有开关S11与电源侧相连，并且晶体管Tr12截止，以增加+侧偏置值。在可变电阻器部分42中(图6)，接通开关S31、S33，以增加+侧电流(对应于电阻的减少)，并降低偏移电压。
在将偏移调整数据信号CALB设置为12h时(CALB4＝1，CALB3＝0，CALB2＝0，CALB1＝1，CALB0＝0)，只有一个输出信号CB1·4变为高电平，而其他输出信号CB0·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB 1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4仍保持在低电平。
在偏置变化部分41中(图5)，只有开关S12与电源侧相连，并且晶体管Tr13截止。在可变电阻器部分42中(图6)，接通开关S31、S32，以进一步增加+侧电流。比CALB＝11h的情况，进一步降低了偏移电压。
因此，逐步控制如图5所示的开关S11、S12等，并使晶体管Tr12、Tr13等进入截止状态。此外，逐步控制如图6所示的开关S31、S32等，以改变+侧(或-侧)电流，从而逐步校正OP放大器2的偏移(步骤S7)。
然后，控制电路18监控偏移确定信号OFS，以检测偏移确定信号OFS从高电平被反转为低电平(步骤S8)。
然后，控制电流18将偏移抵消使能信号/ENBL设置为高电平，并将输出信号/MASK设置为低电平。从而，将偏移调整数据信号CALB保持在当时的数值，借此，结束偏移抵消操作(步骤S9、S10)。
然后，复位控制电路18中掩模计数器中的零交叉定时计数器(步骤S11)。
如上所述，在接通电源时，通过复位信号RSTN启动偏移抵消操作。但也可以通过从外部提供的控制信号/CB启动与以上类似的操作。必要时，当主机系统控制部分(CPU)执行电子音量装置100的偏移抵消操作时，采用此类似操作。
如上所述，根据本发明的电子音量装置100可以精确地校正作为组成元件的放大器电路(OP放大器2)的偏移。结果，可以制造其中噪声产生极其小的电子音量装置。
利用以上的描述，参照附图，详细地描述了本发明的实施例。具体的结构并不局限于这些实施例，在不偏离本发明的要旨的范围内，对设计的改变等都包含在本发明内。
在上述实施例中，示出了其中设置偏置变化部分41和可变电阻器部分42，以调整偏移的示例。在这种情况下，考虑到构成了电路的晶体管、偏移输出值等，可以只采用偏置变化部分41和可变电阻器部分42中的任何一个。当采用这种结构时，可变范围变小，但可以更大地简化电路结构。
偏移确定电路自身可以实现根据本发明的偏移校正电路。即，如果针对其配置偏移确定电路，具有偏移调整电路的普通OP放大器可以是偏移校正的主体。
如上所述，根据本发明，可以提供能够以高精度简单地减少放大器电路的偏移的偏移校正电路和电子音量装置。
根据本发明，可以提供能够以高精度简单地减少电子音量装置的偏移的偏移校正电路和电子音量装置。
根据本发明，可以提供能够以高精度简单地减少在电子音量装置中产生的噪声以引起放大器电路的偏移的电子音量装置。
图1是示出了根据本发明实施例的电子音量装置的示意性结构示例的方框图。
(示意性结构示例)
图1所示的电子音量装置100以预定的增益放大输入到输入端(IN)中的输入信号，然后，从输出端(OUT)输出此放大信号，作为输出信号。此电子音量装置100包括：增益变化部分1，用于响应从外部提供的信号，改变电阻值(阻抗)；以及偏移确定电路10，构成了偏移校正电路，用于校正增益变化部分1的偏移。增益变化部分1包括用作放大器电路的OP放大器2和用于负反馈OP放大器2的输出的可变电阻器3。
因此，可以通过根据外部信号改变可变电阻器3来控制包括OP放大器2和可变电阻器3的增益变化部分1的增益(放大因子).然后，偏移确定电路10构成对作为增益变化部分1的组成元件的OP放大器2的偏移进行校正的偏移校正电路.
OP放大器2具有多级放大部分。图2是示出了OP放大器2的第一级放大部分的电路图。OP放大器2的第一级放大部分构成差分放大器电路，并具有恒流源、晶体管Tr1、Tr2和可变电阻器R1、R2，作为组成元件。晶体管Tr1、Tr2的相应电流输入端与恒流源相连。晶体管Tr1的电流输出端与可变电阻器R1的一端相连，同时晶体管Tr2的电流输出端与可变电阻器R2的一端相连。可变电阻器R1的另一端和可变电阻器R2的另一端分别接地。于是，晶体管Tr1的控制端构成了OP放大器2的正侧输入端，而晶体管Tr2的控制端构成了OP放大器2的负侧输入端。
偏移确定电路10按照这种方式改变OP放大器2中的可变电阻器R1或可变电阻器R2的值。因此，对OP放大器2的偏移进行校正，并实质上减小到零。
在这种结构中，通过以下表达式可以给出在可变电阻器R1变化时、对OP放大器2的偏移电压Voffset的影响程度。
Voffset＝Id1×(ΔR1/R1)/gm
其中，Id1是流经可变电阻器R1的电流，gm是晶体管Tr的互导，R1是可变电阻器R1的电阻值，而ΔR1是可变电阻器R1的电阻值的变化。
构造偏移确定电路10，使其具有比较器11、计数器12和寄存器13。在这种情况下，当比较器11自身的偏移较大时，偏移确定电路10的偏移校正精度恶化了。但是，在本实施例中，由于在确定偏移时，增加增益变化部分1的增益，通过使用普通的比较器或OP放大器，就能够以令人满意的高精度执行偏移校正。出于这种原因，可以将OP放大器用作比较器11。现在，如果能够在计数器12中保持计数值，则可以将计数器12的输出直接输出给增益变化部分1，从而可以省略寄存器13。
增益变化部分1的输出端与比较器11的负侧端子相连。比较器11的正侧端子接地。在这种情况下，可以交替地连接比较器11的正侧端子和负侧端子，从而满足计数器12和OP放大器2的偏移校正方法。
比较器11的输出端与计数器12的输入端相连。计数器12的输出端与寄存器13的输入端相连。寄存器13的输出端与增益变化部分1的偏移控制端相连。根据提供给偏移控制端的寄存器13的数值来控制OP放大器2的偏移。输出端通过开关20与增益变化部分1的输出相连或接地。
(示意性操作示例)
在接通增益变化部分1的电源时，即，在接通OP放大器2的电源时，偏移确定电路10对增益变化部分1的偏移进行校正。优选的是，应当作为增益变化部分1(或包含增益变化部分1的设备)的初始化序列的一部分来执行增益变化部分1的偏移校正。
然后，为了防止增益变化部分1的输出产生异常情况，在接通电源时，以及在对偏移进行校正时，由开关20将输出(OUT)与电子音量装置分离，并接地(模拟基准电位)。
在对偏移进行校正时，由偏移确定电路10将增益变化部分1的放大因子设置得较大(例如，最大值).通过在接通电源时，从偏移确定电路10输出控制可变电阻器3的阻值(例如，将开关与最靠近地的分接头相连)的信号来实现对放大因子的设置.按照这种方式，通过将放大因子设置得较大，有利于偏移检测.此时，优选的是，OP放大器2的正侧输入端应当接地，以消除来自输入(IN)的影响.此外，如果输出(OUT)与可变电阻器3的接地端相连，可以减小外部的影响.
在这种情况下，偏移确定电路10接收增益变化部分1的输出，然后确定(检测)增益变化部分1的偏移(OP放大器2的偏移)，然后，通过使用数字控制，根据所检测到的结果，调整OP放大器2的第一级放大器部分的偏移。通过可变地控制图2所示的可变电阻器R1、R2来实现对OP放大器2的第一级放大器部分的偏移调整。根据上述表示对OP放大器2的偏移电压Voffset的影响程度的表达式，执行这种可变控制。
如下进行偏移确定电路10中的偏移确定。例如，当在正侧产生偏移时，比较器11输出与OP放大器2的输出电压与基准值(地电位)之间的比较结果相对应的信号。然后，计数器12将计数值减少(或增加)与偏移的大小相对应的值。然后，寄存器13接收并保持计数器12的计数值，并输出减少(或增加)OP放大器2的可变电阻器R2(或可变电阻器R1)的阻值的信号。结果，可以实质上消除OP放大器2的偏移。
相反，当在负侧产生偏移时，比较器11输出与OP放大器2的输出电压与基准值(地电位)之间的比较结果相对应的信号。然后，计数器12将计数值增加(或减少)与偏移的大小相对应的值。然后，寄存器13接收并保持计数器12的计数值，并输出减少(或增加)OP放大器2的可变电阻器R1(或可变电阻器R2)的阻值的信号。结果，可以实质上消除OP放大器2的偏移。
按照这种方式，偏移确定电路10可以将作为增益变化部分1的偏移值的模拟值转换为数字信号，然后，根据该数字信号，调整OP放大器2的可变电阻器R1、R2，以消除增益变化部分1的偏移。如果将此时获得的偏移值保持在寄存器中，作为数字信号，随后，电子音量装置100可以在无偏移状态下进行操作。
根据本实施例，由于在执行对增益变化部分1的偏移校正时，将增益变化部分1的增益(放大因子)设置得较大，也按照这个放大因子，放大偏移，然后，输入到偏移确定电路10中。因此，根据本发明，在减少对比较器11的精度的影响的同时，能够执行对增益变化部分1的偏移校正，从而，可以通过使用普通的OP放大器等作为比较器11，以较高的精度执行偏移校正。
根据本实施例，由于在接通增益变化部分1的电压时，执行偏移校正，可以响应在接通电源时的电路条件、周围温度等，以较高的精度消除这种放大器电路的偏移。根据本实施例，每次接通增益变化部分1的电源时，即，每当进行增益变化部分1的初始化序列时，可以消除增益变化部分1的偏移。结果，即使温度变化、基于使用年限的变化等改变了构成OP放大器2的元件的特性，仍然能够以较高的精度简单地消除OP放大器2的偏移。
根据本实施例，不必向增益变化部分1或OP放大器2添加特定的输入信号。因此，能够以较高的精度消除增益变化部分1的偏移，而增益变化部分1的动态范围、失真因子、输入/输出阻抗等不会恶化。
结果，如上所述，根据本实施例的电子音量装置100可以提供其中由于可以精确地校正放大器电路(OP放大器2)的偏移，噪声产生极其小的电子音量装置。
(特定结构示例)
接下来，将参照图3到图7，对上述电子音量装置100的特定结构示例进行解释.图3是示出了电子音量装置100的特定结构示例的方框图.电子音量装置100包括增益变化部分1和偏移确定电路10，与图1所示的电子音量装置100相同.这里，在图3中，假设以与图1所示相同的符号表示的元件具有相同的功能.
增益变化部分1包括OP放大器2、用于负反馈OP放大器2的输出的可变电阻器3、用于电压驱动OP放大器2的输入信号的可变电阻器4、以及用于根据外部信号控制可变电阻器3、4的解码器5。解码器5通过接收从偏移确定电路10输出的音量值信号(增益控制信号)DEE，然后根据音量值信号DEE输出信号SA、SB，来控制可变电阻器3、4的电阻值。通过根据从偏移确定电路10输出的偏移调整数据信号CALB，可变地控制组成元件的属性(电阻值)，对OP放大器2进行偏移校正。
偏移确定电路10包括比较器11、计数器12、上电复位电路15、振荡电路16、分频电路17和控制电路18。增益变化部分1的输出端与比较器11的正侧输入端相连。比较器11的负侧输入端接地。
比较器11输出偏移确定信号OFS。然后，比较器11的输出端与计数器12的输入端相连。计数器12的输出端与增益变化部分1的输入端相连。然后，计数器12向增益变化部分1输出偏移调整数据信号CALB。这里，省略了图1所示的寄存器13。这是因为，对计数器12进行控制以保持数据(稍后进行描述)。由从控制电路18输出的设置信号SET设置计数器12的计数值(初始值等)。通过计算控制电路18的输出信号/MASK与分配电路17的输出信号160US之间的逻辑积来产生输入到计数器12中的时钟信号CKCNT。
将振荡电路16的时钟信号C20US(例如，周期为20μs)输入到分频电路17和控制电路18中。分频电路17将输入信号的频率分为1/8，并输出分频后的信号。在接通电子音量装置100的电源时，上电复位电路15向控制电路18输出复位信号RSTN，从而，用作上电检测装置，用于检测电源被接通。
控制电路18控制电子音量装置100的总体操作，并向增益变化部分1、比较器11和振荡电路16输出偏移抵消使能信号/ENBL。控制电路18输出音量值信号DEE，以控制增益变化部分1的放大因子(增益)。将从比较器11等输出的偏移确定信号OFS输入到控制电路18中。
接下来，将参照图4到图6，对构成了增益变化部分1的组成元件的OP放大器2的特定结构示例进行解释。图4是示出了OP放大器2的结构示例的相关电路图。构造OP放大器2，使其具有晶体管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7、偏置变化部分41、由可变电阻器R1、R2构成的可变电阻器部分42、以及两个恒流源。晶体管Tr1、Tr2、偏置变化部分41和可变电阻器R1、R2构成了第一级放大器部分。晶体管Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7构成了第二级放大器部分。
图5是示出了图4中的偏置变化部分41的特定示例的电路图.通过由晶体管Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15和开关S11、S12、S13、S14组成的正侧电路和由晶体管Tr21、Tr22、Tr23、Tr24、Tr25和开关S21、S22、S23、S24组成的负侧电路构成偏置变化部分41.将此正侧电路设置在晶体管Tr1和可变电阻器R1之间.将负侧电路设置在晶体管Tr2和可变电阻器R2之间.假设将每个晶体管的宽度和长度分别设置为W和L，比例为W/L＝m，并将晶体管Tr12的比例m设置为1，晶体管Tr13具有2m，晶体管Tr14具有4m，而晶体管Tr15具有8m.即，晶体管Tr13等同于通过彼此并联每一个均对应于晶体管Tr12的两个晶体管而构成的晶体管.晶体管Tr14等同于通过彼此并联每一个均对应于晶体管Tr12的四个晶体管而构成的晶体管.晶体管Tr15等同于通过彼此并联每一个均对应于晶体管Tr12的八个晶体管而构成的晶体管.晶体管Tr12的比例m等于晶体管Tr22.
然后，分别彼此并联Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15的输入/输出端。分别彼此并联Tr21、Tr22、Tr23、Tr24、Tr25的输入/输出端。开关S11、S12、S13、S14是决定是否应当将预定电压Vg1施加到晶体管Tr12、Tr13、Tr14、Tr15的相应栅极上的开关。
开关S21、S22、S23、S24是决定是否应当将预定电压Vg1施加到晶体管Tr22、Tr23、Tr24、Tr25的相应栅极上的开关。然后，通过从偏移确定电路10输出的偏移调整数据信号CALB来控制开关S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24。按照以下方式控制每个开关：当控制信号为“0”时，将每个晶体管的栅极与Vg1相连，而当控制信号为“1”时，将每个晶体管的栅极与电源相连(晶体管截止)。
这里，增益变化部分1中的解码器21(后面描述)将偏移调整数据信号CALB转换为分别控制开关S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24的信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4。
以上，“/”符号表示该符号之后的信号的反信号，并表示逻辑符号中的“负逻辑”。例如，/(CB0)是信号CB0的反信号。“/(CB0)·/4”表示信号CB0的反信号和信号CB4的反信号的逻辑积。这些表示类似地应用于以下的描述。
图6是示出了由OP放大器2中的可变电阻器R1、R2构成的可变电阻器部分42的特定结构示例的电路图。可变电阻器部分42包括电阻器R11、R12、R21、R22、开关S31、S32、S33、S34、S35、S36和恒流源CC1、CC2、CC3、CC4。
以如下方式设置各个恒流源：如果将恒流源CC1的电流定义为i，则恒流源CC2具有两倍的电流2i，恒流源CC3具有三倍的电流3i，而恒流源CC4具有四倍的电流4i。
分别通过偏移调整数据信号CALB来控制开关S31、S32、S33、S34、S35、S36。例如，假设偏移调整数据信号CALB包括5比特(从作为LSB的第0比特到作为MSB的第4比特)数字信号。然后，假设通过偏移调整数据信号CALB的第4比特来控制开关S31、S32，通过偏移调整数据信号CALB的第0比特来控制开关S33，通过偏移调整数据信号CALB的第1比特来控制开关S34，通过偏移调整数据信号CALB的第2比特来控制开关S35，以及通过偏移调整数据信号CALB的第3比特来控制开关S36。
按照这种方式，分别以数字方式，通过偏移调整数据信号CALB单独控制构成了OP放大器2中的第一级放大器电路的差分放大器电路的正侧组成元件和负侧组成元件。结果，可以通过偏移调整数据信号CALB精确而简单地校正增益变化部分1中OP放大器2的偏移。
图7是示出了作为增益变化部分1的组成元件并将偏移调整数据信号CALB转换为所需信号的解码器21的结构示例的电路图。解码器21包括反相器51、52、53、54、55和“与”电路61、62、63、64、65、66、67、68。于是，解码器21将偏移调整数据信号CALB转换为分别控制开关S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24的信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4，然后，输出这些信号。
(特定操作示例)
接下来，将参照图8和图9，对上述电子音量装置100的特定操作进行解释。图8是示出了电子音量装置100的特定操作示例的流程图。图9是示出了图3所示的电子音量装置100中的各个部分中的信号的时序图。
首先，通过接通电子音量装置100的电源来设置上电(步骤S1)。
然后，从上电复位电路15输出复位信号RSTN。然后，控制电路18接收复位信号RSTN，然后输出偏移抵消使能信号/ENBL(低电平)，以启动偏移抵消(校正)(步骤S2)。
可以根据外部请求(信号/CB)开始执行偏移抵消(校正)。
通过步骤S2中的偏移抵消使能信号/ENBL(低电平)的输出启动偏移确定电路10。然后，当接收到偏移抵消使能信号/ENBL(低电平)时，振荡电路16振荡，以输出如周期为20μs的时钟信号C20US。此时，将从控制电路18输出的输出信号/MASK设置为低电平。然后，控制电路18输出音量值信号(增益控制信号)DEE，从而增加增益变化部分1的增益(放大因子)(如，46dB)，并在将输出信号/MASK设置为低电平期间(例如，160ms)，截止增益变化部分1的输入(地电位)。
在增益变化部分1中的解码器(音量寄存器)5中保持此音量值信号DEE。然后，解码器5输出音量值信号DEE，作为信号SA、SB，以控制可变电阻器3、4的阻值。因此，将图3中可变电阻器3的分接头设置到图3中的左端，并将OP放大器2的正输入端接地。使增益变化部分1处于可以精确地检测OP放大器2的偏移的状态(步骤S3)。
例如，假设在将可变电阻器3的分接头设置到图3中的左端，将其分接头位于图3中的最左侧的可变电阻器3的电阻值设置为“1”，而将其分接头位于图3中的最右侧的可变电阻器3的电阻值设置为“199”。根据此1∶199的电阻比例，由OP放大器2和可变电阻器3给出大约200(46dB)的增益。在设置此状态时，将OP放大器2的偏移放大46dB，并输出。
在步骤S3中的这种状态下，由于仍未产生由计数器12接收到的时钟信号CKCNT，计数器12并未启动计数操作。然后，控制电路18通过内建掩模计数器(mask counter)(未示出)启动零交叉定时计数器。此掩模计数器具有控制增益变化部分1的适当操作输出和针对偏移校正的输出之间的切换定时的功能。掩模计数器经由分频电路17将20μs周期的时钟信号C20US计数8000次，测量160ms的时间间隔，并产生160ms的待机状态(步骤S4)。
然后，当步骤S4中的160ms过去时，输出信号/MASK变为高电平。然后，当输出信号/MASK变为高电平时，将时钟信号CKCNT输入计数器12，从而计数器12预备开始计数操作，并检测偏移确定信号(OFS)(步骤S5)。
这里，计数器12是5比特计时器，并将其初始值设置为10h(十六进制中的“10”)。然后，计数器12通过响应偏移确定信号OFS的状态，执行上/下计数操作，检测增益变化部分1的偏移值。具体地，当偏移确定信号OFS处于高电平时，计数器12执行上计数，而当偏移确定信号OFS处于低电平时，计数器12执行下计数(步骤S6)。
然后，通过作为计数器12的偏移调整数据信号CALB，逐步调整增益变化部分1中OP放大器2的偏移。在图9所示的示例中，由于偏移确定信号OFS处于高电平，偏移调整数据信号CALB增加为10h、11h、12h、…、1Bh，从而逐步减少偏移。因此，如下给出图7所示的解码器21的输出信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4。
在将偏移调整数据信号CALB设置为10h时，将所有输出信号CB0·4、CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4设置为低电平。
在偏置变化部分41中(图5)，所有开关S11到S14、S21到S24与Vg1侧相连，并且+侧和-侧具有相同的偏置值。在可变电阻器部分42中(图6)，只接通开关S31，而断开其他开关，并且恒流源不与任何一侧相连。
在将偏移调整数据信号CALB设置为11h时(CALB4＝1，CALB3＝0，CALB2＝0，CALB1＝0，CALB0＝1)，只有一个输出信号CB0·4变为高电平，而其他输出信号CB1·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4仍保持在低电平。
在偏置变化部分41中(图5)，只有开关S11与电源侧相连，并且晶体管Tr12截止，以增加+侧偏置值。在可变电阻器部分42中(图6)，接通开关S31、S33，以增加+侧电流(对应于电阻的减少)，并降低偏移电压。
在将偏移调整数据信号CALB设置为12h时(CALB4＝1，CALB3＝0，CALB2＝0，CALB1＝1，CALB0＝0)，只有一个输出信号CB1·4变为高电平，而其他输出信号CB0·4、CB2·4、CB3·4、/(CB0)·/4、/(CB 1)·/4、/(CB2)·/4、/(CB3)·/4仍保持在低电平。
在偏置变化部分41中(图5)，只有开关S12与电源侧相连，并且晶体管Tr13截止。在可变电阻器部分42中(图6)，接通开关S31、S32，以进一步增加+侧电流。比CALB＝11h的情况，进一步降低了偏移电压。
因此，逐步控制如图5所示的开关S11、S12等，并使晶体管Tr12、Tr13等进入截止状态。此外，逐步控制如图6所示的开关S31、S32等，以改变+侧(或-侧)电流，从而逐步校正OP放大器2的偏移(步骤S7)。
然后，控制电路18监控偏移确定信号OFS，以检测偏移确定信号OFS从高电平被反转为低电平(步骤S8)。
然后，控制电流18将偏移抵消使能信号/ENBL设置为高电平，并将输出信号/MASK设置为低电平。从而，将偏移调整数据信号CALB保持在当时的数值，借此，结束偏移抵消操作(步骤S9、S10)。
然后，复位控制电路18中掩模计数器中的零交叉定时计数器(步骤S11)。
如上所述，在接通电源时，通过复位信号RSTN启动偏移抵消操作。但也可以通过从外部提供的控制信号/CB启动与以上类似的操作。必要时，当主机系统控制部分(CPU)执行电子音量装置100的偏移抵消操作时，采用此类似操作。
如上所述，根据本发明的电子音量装置100可以精确地校正作为组成元件的放大器电路(OP放大器2)的偏移。结果，可以制造其中噪声产生极其小的电子音量装置。
利用以上的描述，参照附图，详细地描述了本发明的实施例。具体的结构并不局限于这些实施例，在不偏离本发明的要旨的范围内，对设计的改变等都包含在本发明内。
在上述实施例中，示出了其中设置偏置变化部分41和可变电阻器部分42，以调整偏移的示例。在这种情况下，考虑到构成了电路的晶体管、偏移输出值等，可以只采用偏置变化部分41和可变电阻器部分42中的任何一个。当采用这种结构时，可变范围变小，但可以更大地简化电路结构。
偏移确定电路自身可以实现根据本发明的偏移校正电路。即，如果针对其配置偏移确定电路，具有偏移调整电路的普通OP放大器可以是偏移校正的主体。
如上所述，根据本发明，可以提供能够以高精度简单地减少放大器电路的偏移的偏移校正电路和电子音量装置。
根据本发明，可以提供能够以高精度简单地减少电子音量装置的偏移的偏移校正电路和电子音量装置。
根据本发明，可以提供能够以高精度简单地减少在电子音量装置中产生的噪声以引起放大器电路的偏移的电子音量装置。