[發(fā)明專利]校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110259734.8
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102970038A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 林進富
• 申請（專利權(quán)）人: 奇景光電股份有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

1.一種校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(SAR?ADC)，包含：

第一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，包含第一電容陣列以及至少二個第一補償電容，其中所述第一電容陣列的電容值具有二進制權(quán)重，且所述多個第一補償電容是二元擴展的；

逐漸逼近式控制邏輯電路(SAR)，用來從所述第一電容陣列中選擇電容作為待測電容，而后控制所述第一電容陣列的電容端點及所述多個第一補償電容端點的接點電位，并據(jù)以產(chǎn)生所述第一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器的第一比較電壓；

比較器，耦接于所述第一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器及所述逐漸逼近式控制邏輯電路之間，所述比較器根據(jù)所述第一比較電壓以及第二比較電壓輸出比較結(jié)果；及

數(shù)字校正電路，耦接于所述逐漸逼近式控制邏輯電路；

其中，所述逐漸逼近式控制邏輯電路根據(jù)所述比較結(jié)果來控制一連串的比較，以輸出一連串相對應的數(shù)字位，所述數(shù)字校正電路根據(jù)所述多個數(shù)字位來計算出校正值，以校正所述待測電容的電容值。

2.如權(quán)利要求1所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中在取樣階段時，所述逐漸逼近式控制邏輯電路重置所述第一電容陣列及所述多個第一補償電容為共模電壓，并控制所述待測電容耦接于第一參考電壓。

3.如權(quán)利要求2所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中在一連串比較階段時，所述逐漸逼近式控制邏輯電路根據(jù)所述比較結(jié)果來控制電容的接點電位，以控制所述第一比較電壓及所述第二比較電壓之間的差距逐漸逼近0。?

4.如權(quán)利要求3所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中在所述一連串比較階段時，所述逐漸逼近式控制邏輯電路基于所述比較器輸出的所述比較結(jié)果來控制下一個電容耦接于所述第一參考電壓或第二參考電壓。

5.如權(quán)利要求4所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中在第一次比較階段時，所述逐漸逼近式控制邏輯電路控制所述待測電容耦接于所述共模電壓。

6.如權(quán)利要求5所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中所述數(shù)字校正電路判斷若B4＝B5＝！B3，則計算所述校正值＝-(2*B1+B2)，或判斷若B1＝B2＝！B3，則計算所述校正值＝(2*B4+B5)，其中B1-B5為所述數(shù)字位。

7.如權(quán)利要求6所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中所述數(shù)字校正電路將待測電容的理想電容值加上所述校正值來獲得所述待測電容的電容值的權(quán)重。

8.如權(quán)利要求7所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，從較小電容值的電容依序往較大電容值的電容進行校正，且所述數(shù)字校正電路將所述多個數(shù)字位乘以每一校正后的電容的權(quán)重來獲得模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換期間的數(shù)字輸出。

9.如權(quán)利要求3所述的校正電容不匹配的逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，還包含：

第二數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，包含第二電容陣列以及至少二個第二補償電容，其中所述第二電容陣列的電容值具有二進制權(quán)重；

其中，所述逐漸逼近式控制邏輯電路控制所述第二電容陣列的電容端點及所述多個第二補償電容端點的接點電位，并據(jù)以產(chǎn)生所述第二數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器的所述第二比較電壓，且在所述取樣階段及所述一連串比較階?段時，所述第二數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器與所述第一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器對稱地運作。

10.一種電容不匹配校正方法，用于逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述逐漸逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含至少一電容陣列，所述方法包含：

配制至少二個補償電容；

從所述電容陣列中選擇一電容作為待測電容；

控制所述電容陣列的電容端點及所述多個補償電容端點的接點電位；

根據(jù)所決定的接點電位來輸出第一比較電壓；

根據(jù)所述第一比較電壓以及第二比較電壓輸出比較結(jié)果；

根據(jù)所述比較結(jié)果來控制一連串的比較，以輸出一連串相對應的數(shù)字位；及

根據(jù)所述多個數(shù)字位來計算出校正值，以校正所述待測電容的電容值。