[發(fā)明專利]一種流水線ADC多比特子DAC電容失配校準方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110362025.2
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102386921A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 丁洋;王宗民;周亮
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;中國航天科技集團公司第九研究院第七七二研究所
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種流水線ADC多比特子DAC電容失配校準方法，所述流水線ADC包含多個流水級，每個流水級均包含子ADC、子DAC、放大器和減法器，模擬輸入信號V_in輸入到子ADC中進行量化產(chǎn)生數(shù)字輸出，同時將該數(shù)字輸出送入子DAC中進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，輸出模擬量，將模擬輸入信號V_in和所述輸出模擬量在減法器中進行減法運算，再經(jīng)過放大器放大后得到輸出電壓V_out，即為MDAC的輸出；在所述流水級中，子DAC、減法器和放大器共同組成了MDAC；

所述流水線ADC多比特子DAC電容失配校準方法其特征在于步驟如下：

(1)初始化待校準流水級的模擬輸入信號V_in0，使得子ADC中的電壓比較器的輸出均為0；

(2)測量該流水級中的MDAC的輸出電壓值得到V_{out_0}；

(3)將子ADC中的第i位的電壓比較器的輸出置為1，其他所有電壓比較器的輸出置0，之后再次測量MDAC的輸出電壓值得到V_{out_i}；

(4)通過公式ΔCi+ΔCi+2N=2N-1C(Vout_0-Vout_i)Vref-1]]>計算得到配對電容失配誤差值i＝1，2，...，2^N，N為待校準流水級的分辨率；V_ref為子DAC進行數(shù)模轉(zhuǎn)換時的基準電壓；其中，C為所述待校準流水級中子DAC的電容標準值；

(5)根據(jù)步驟(4)中得到的配對電容失配誤差值計算待校準流水級中的MDAC的輸出電壓誤差相對值；

(6)將補償電路連接到步驟(5)中所述待校準流水級的下一級流水級中，并計算補償電路的補償電壓V_i；

所述補償電路包括2^N-1個單元，每個單元包括2個控制邏輯模塊和3個容值相同的電容；控制邏輯模塊有五個輸入端和一個輸出端，其中第一個輸入端連接待校準流水級中的子ADC的電壓比較器輸出，第二個輸入端連接數(shù)字控制信號，第三個連接時鐘信號，其余兩個輸入端分別連接地電位和補償電壓V_i，控制邏輯模塊的輸出端均串聯(lián)一個電容之后連接在一起，再通過一個電容輸出作為該單元的輸出，且該單元的輸出連接到當前流水級中放大器的輸入端，第一個單元到第2^N-2個單元的輸出均連接到當前流水級中放大器的正輸入端，第2^N-2+1個單元到第2^N-1個單元的輸出均連接到當前流水級中放大器的負輸入端；控制邏輯模塊在第一個輸入端和第二個輸入端接收到的電壓比較器輸出和數(shù)字控制信號的控制下，在時鐘信號為高電平或低電平時均選通連接地電位的輸入端或者連接補償電壓V_i的輸入端作為控制邏輯模塊的輸出；

通過公式計算補償電壓V_i，n＝1，2，...，2^N，C₀為補償電路中電容的容值，ε_d為步驟(5)中得到的待校準流水級中的MDAC的輸出電壓誤差相對值，x_i為所述控制邏輯模塊的第二個輸入端連接的數(shù)字控制信號；

(7)根據(jù)得到的補償電壓V_i對待校準流水級的子DAC電容失配誤差進行補償。