[發明專利]減少SARADC中的元件失配的影響

有效

• 申請號: 201380046693.1
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN104604142B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: S·亞納基曼;M·E·保羅
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種用于減少逐次逼近寄存器模數轉換器即SAR ADC中的元件失配的一個或多個影響的方法，所述方法包括：

產生一組中間位；

根據來自所述SAR ADC中的多個電容器的第一組代表性電容器，將該組中間位轉換為第一中間模擬值；

根據來自所述SAR ADC中的所述多個電容器的第二組代表性電容器，將該組中間位轉換為第二中間模擬值；以及

根據所述第一中間模擬值和所述第二中間模擬值產生多個數字碼位，其中所述第二組代表性電容器和所述第一組代表性電容器中多于一個電容器不相同，

其中所述多個電容器進一步包括等電容值的多個電容器堆，其中每個電容器堆被設置在半導體管芯上的不同位置，并且所述第一組代表性電容器和所述第二組代表性電容器通過將一組堆耦合至參考電壓來形成。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二組代表性電容器通過在不同位置處使用同一電容值的電容器堆替換所述第一組代表性電容器中的至少一個電容器堆來形成。

3.根據權利要求2所述的方法，其進一步包括通過等效于該組中間位的一組測溫碼位來選擇所述第一組代表性電容器和所述第二組代表性電容器。

4.根據權利要求3所述的方法，其進一步包括：

從所述第一中間模擬值產生第一組數字輸出位；

從所述第二中間模擬值產生第二組數字輸出位；以及

產生所述多個數字碼位作為所述第一組數字輸出位和所述第二組數字輸出位的平均。

5.根據權利要求4所述的方法，其中產生所述多個數字碼位進一步包括：

通過比較所述第一中間模擬值和模擬樣本產生所述第一組數字輸出位；

通過比較所述第二中間模擬值和所述模擬樣本產生所述第二組數字輸出位；以及

將所述第一組數字輸出位和第二組數字輸出位相加，由于相加，從而形成數目大于所述第一組數字輸出位中的位的數目或者第二組數字輸出位中的位的數目的數字碼位。

6.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：

通過將所述第一組代表性電容器耦合至所述參考電壓并且將所述多個電容器中的剩余電容器耦合至第二參考電壓來形成第一電容比率；以及

通過將所述第二組代表性電容器耦合至所述參考電壓并且將所述多個電容器中的剩余電容器耦合至所述第二參考電壓來形成第二電容比率，其中所述第二組代表性電容器被選擇，使得當對第一電容比率和第二電容比率進行平均時，由所述第一組代表性電容器中的一個或多個電容器之間的失配引起的所述第一電容比率中的誤差被減小。

7.一種將模擬樣本轉換成多個數字碼位的集成電路，其包括：

二維電容器陣列，其物理上橫跨所述集成電路而展開；

數模轉換器即DAC，其根據來自所述二維電容器陣列的第一組代表性電容器，將一組中間數字位轉換成第一中間模擬值，并且根據來自所述二維電容器陣列的第二組代表性電容器，將該組中間數字位轉換成第二中間模擬值；

比較器，所述比較器將所述第一中間模擬值與所述模擬樣本進行比較，并且將所述第二中間模擬值與所述模擬樣本進行比較；以及

逐次逼近寄存器即SAR，其根據所述比較的結果確定所述多個數字碼位，

其中所述二維電容器陣列包括相等電容值的多個電容器堆，其中每個電容器堆通過耦合所述二維電容器陣列中的不同位置處的電容器來形成，并且所述第二組代表性電容器通過改變所述第一組代表性電容器中的一個或多個電容器堆而動態地形成。

8.根據權利要求7所述的集成電路，其進一步包括：測溫解碼器，所述測溫解碼器將該組中間數字位解碼成一組測溫碼位，其中所述第一組代表性電容器和第二組代表性電容器選自該組測溫碼位。

9.根據權利要求8所述的集成電路，其中所述第一中間模擬值和第二中間模擬值在兩個連續的時鐘周期處被順序產生。

10.根據權利要求9所述的集成電路，其中第二組代表性電容器通過使用位于所述二維電容器陣列中的不同物理位置處的具有同一電容值的電容器堆來替換所述第一組代表性電容器中的至少一個電容器堆來形成。

11.根據權利要求7所述的集成電路，其中每個電容器堆包括來自單元電容器的二維陣列的每行的至少一個電容器。