[發明專利]用于數模轉換器(DAC)的積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)校正技術

有效

• 申請號: 201410222402.6
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN103986471A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: I·阿希
• 申請（專利權）人: 英特賽爾美國股份有限公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66;H03M1/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 高見

本申請是申請日為2010年11月11日、中國國家申請號為201010554075.6、題為“用于數模轉換器(DAC)的積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)校正技術”的申請的分案申請。

優先權要求

本申請要求下述美國專利申請的優先權：

·由Iskender?Agi在2010年9月8日提交的題為“INTEGRATED?NON-LINEARITY(INL)AND?DIFFERENTIAL?NON-LINEARITY(DNL)CORRECTION?TECHNIQUES”(集成非線性(INL)和微分非線性(DNL)校正技術)(代理人案卷號ELAN-01245US2)的美國專利申請No.12/877,904；

·由Iskender?Agi在2009年11月12日提交的題為“OFFLINE?LINEARITY?CORRECTION?TECHNIQUE?FOR?DIGITAL-TO-ANALOG?CONVERTERS(DACS)”(用于數模轉換器(DAC)的離線線性校正技術)(代理人案卷號ELAN-01245US0)的美國專利申請No.61/260,801；以及

·由Iskender?Agi在2010年8月30日提交的題為“INL?AND?DNL?CORRECTION?TECHNIQUES?FOR?DIGITAL-TO-ANALOG?CONVERTERS(DACS)”(用于數模轉換器(DAC)的INL和DNL校正技術)(代理人案卷號ELAN-01245US1)的美國專利申請No.61/378,321，它們中的每一個通過用于結合于此。

技術領域

本發明的實施例一般涉及數模轉換器(DAC)、包括DAC的設備、以及與DAC一起使用以提供積分非線性(INL)校正和微分非線性(DNL)校正的方法。

背景技術

如果當至數模轉換器(DAC)的數字輸入碼的值增加時模擬輸出始終增加，并且當至數模轉換器(DAC)的數字輸入碼的值減小時模擬輸出始終減小，那么數模轉換器是單調的。換言之，對于輸入碼的每次增加，單調的DAC都具有在相同方向上改變的輸出。在DAC中，單調性質量是重要的，特別是在控制回路中使用DAC時。這是因為當在控制回路中使用非單調DAC時，該回路會卡住(例如，在局部最小處)，這會導致DAC始終在多個輸入碼之間觸發。

兩個重要的DAC參數包括積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)，它們定義如下。

對于DAC而言，INL(通常稱為“相對正確度”)是實際DAC傳遞函數與直線的偏差。在對偏移和增益誤差取零之后，取決于實現直線可以是理想線、最佳擬合直線或在傳遞函數端點之間畫出的線。

對于DAC而言，微分非線性(DNL)是連續DAC碼的理想輸出響應和測量輸出響應之間的差。理想的DAC響應具有確實分隔開一個碼(例如，1個LSB(一個最低有效位))的模擬輸出值，在該情況下DNL＝0。為了確保DAC是單調的，DAC必須具有小于1個最低有效位的負DNL。另一種說法，如果DNL始終大于-1，則保證DAC是單調的。

用于提高DAC的線性的一種眾所周知的技術是通過表征DAC對給定輸入碼確定最接近的輸出電壓，并且在查找表(LUT)中存儲校正碼。這個技術基本上取N位DAC，并且重新映射輸入碼以得到線性提高了的經截尾的N位DAC。該類型技術的一個挑戰是對于通常情況下N的任何現實值LUT都是極大的。此外，INL最優化會導致小于-1.0的DNL值，從而產生非單調的DAC，如上所述這在控制回路的使用中是不合需要的。

發明內容