[發明專利]具有雙轉換的ADC后臺校準

有效

• 申請號: 201710070081.6
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN107046424B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 沈軍華;M·米克;M·C·W·科爾恩;李宏星
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/46
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 申發振

1.一種模數轉換系統，包括：

采樣電路，被配置為采樣對于轉換成N1位的第一數字值的第一轉換的輸入電壓，并對于至少轉換成N2位的第二數字值的第二轉換使用相同的輸入電壓采樣，其中，N1和N2是大于零的正整數；

模數轉換器ADC電路，其中包括：

提供了相應的決策路徑的加權電路組件；

比較器電路，配置為使用至少一些加權電路組件以比較基于采樣的輸入電壓的信號，作為用于確定第一和第二數字值的位確定的一部分；

邏輯電路，配置為控制在第二轉換中使用的至少一些決策路徑不同于在第一轉換中使用的決策路徑，以及其中至少一些加權電路組件和第一轉換的N1位值的決策路徑被使得不同于用于轉換第二轉換的N2位值的加權電路組件和決策路徑；和

其中，所述邏輯電路包括數字引擎，所述數字引擎被配置為通過將一個或多個加權電路組件的權重調整為用于輸入電壓的后續采樣的一個或多個后續模數轉換中使用的校準值，向零或有限的DC值驅動所述第一轉換的結果和第二轉換的結果之間的差。

2.如權利要求1所述的系統，其中所述模數轉換器ADC電路包括：

包括所述加權電路組件的數模(DAC)電路；和

其中，所述邏輯電路被配置為：

使用至少J1位試驗，啟動采樣的輸入電壓向第一組N1位值的第一轉換；

使用至少J2位試驗，啟動采樣的輸入電壓向第二組N2位值的至少第二轉換，其中J1和J2是大于零的正整數，并且其中在第二轉換中使用的決策路徑的至少一部分不同于在第一轉換中所使用的決策路徑；和

使用第一組N1位值和所述第二組N2位值中的至少兩個的集中趨勢，確定采樣的輸入電壓的最終數字值。

3.如權利要求1所述的系統，其中，所述數字引擎被配置為在ADC處于正常操作時在后臺執行ADC電路的校準。

4.如權利要求1所述的系統，包括冗余加權電路組件，其中所述邏輯電路被配置為：使用包括r₁冗余位試驗的J1位試驗啟動所述采樣的輸入電壓向N1位的數字值的第一轉換，和利用不同決策路徑使用包括r₂冗余位試驗的J2位試驗啟動相同采樣的輸入電壓向N2位數字值的第二變換，并使用第一組(N₁+r₁)位值和第二組(N₂+r₂)位值而確定采樣的輸入電壓的最終數字值，其中J1，J2，r₁和r₂是大于零的正整數。

5.如權利要求1所述的系統，其中，所述加權電路組件是包括在電容器陣列中的有意錯配的電容器，用于通過邏輯電路混洗，其中所述采樣電路被配置為向電容器陣列施加輸入電壓，并且其中對使用電容器陣列采樣的輸入電壓執行所述第一轉換和第二轉換兩者。

6.如權利要求1所述的系統，包括加權電路元件的第一電容器陣列與加權電路元件的第二電容器陣列，其中，所述采樣電路被配置為對第一電容器陣列和第二電容器陣列二者的加權組件施加相同的采樣輸入電壓，且其中所述邏輯電路被配置為利用第一電容器陣列啟動采樣的輸入電壓向N1位精度的第一轉換，并使用第二電容器陣列啟動該采樣的輸入電壓向N2位精度的第二轉換。

7.如權利要求1所述的系統，其中，所述邏輯電路被配置為第一轉換和第二轉換中一個或兩個添加抖動。

8.如權利要求7所述的系統，包括至少一個抖動發生器電路，配置在第一和第二轉換期間提供不同的抖動值，使得在第二轉換中使用的決策路徑的至少一部分不同于在第二轉換中所用的決策路徑。

9.如權利要求8所述的系統，其中，所述抖動發生器電路被配置為在輸入電壓的采樣期間向數模轉換器(DAC)電路應用隨機或偽隨機的抖動碼。

10.如權利要求1所述的系統，其中，執行所述第一轉換作為ADC電路的正常操作的部分，并且在指定的時間并發執行所述第二轉換，用于ADC電路的校準。