[發明專利]高精度逐次逼近結構ADC的變權重子DAC校正方法

有效

• 申請號: 201710475850.0
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107302359B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 高煒祺;付華豐;郭亮;萬輝;廖望;蘇晨;雷郎成;李瀛臺
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十四研究所
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/46;H03M1/66
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 尹麗云

本發明提供一種高精度逐次逼近結構ADC的變權重子DAC校正方法，包括啟動模數轉換器進行采樣，采集獲取轉換曲線；根據模數轉換器的分辨率，將轉換曲線進行分段；預設用于進行偏移誤差校正的校正碼；針對每一分段分別采用不同的校正碼對偏移誤差進行校正；本發明中采用分段校正的方法來實現整個轉換曲線的線性化，通過在轉換曲線的不同分段中采用不同的權重校正值，來實現對整個轉換曲線的線性校正，從而實現了對各種轉換誤差的綜合校正，大大減少了器件本身隨模擬輸入電壓變化造成的匹配誤差，滿足了寬輸入高精度模數轉換電路的要求。

技術領域

本發明涉及電子領域，尤其涉及一種高精度逐次逼近結構ADC的變權重子DAC校正方法。

背景技術

逐次逼近(SAR:Successive-Approximation-Register，逐次逼近寄存器)ADC是常用的ADC結構類型之一，具有結構簡單、易集成、低功耗等優勢獲得了廣泛應用。目前，隨著逐次逼近ADC轉換精度的提高，由于工藝加工的偏差，已無法達到對應的轉換精度要求，必須針對單個電路的實際情況進行修調。介于高精度ADC設計必須依靠校準技術，目前，一般校準技術有兩類：一種是模擬校準技術，通過在模擬領域把相關的量調整到正常數值或者利用激光對芯片元件進行修正，但這種技術成本高，且容易受到封裝時機械應力的影響；另一種是數字校準技術，通過把電路中失配誤差等影響在數字領域描述，然后在數字領域對輸出代碼進行調整，數字校準是現行校準技術的主流。其中，權重修調技術通過改變每一位對應的權重，可以補償工藝加工的偏差，提高SAR ADC轉換精度，因此，在SAR ADC等芯片中得到廣泛應用。

但是，傳統的固定權重校正方法其每位權重的校正值是固定的，邏輯和時序操作簡單，并且僅能實現對工藝固定匹配誤差的校正，對由于器件本身隨模擬輸入電壓變化造成的匹配誤差則無能為力，已經無法滿足目前寬輸入高精度模數轉換電路的設計要求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明提供一種高精度逐次逼近結構ADC的變權重子DAC校正方法，以解決上述技術問題。

本發明提供的高精度逐次逼近結構ADC的變權重子DAC校正方法，包括：

啟動模數轉換器進行采樣，采集獲取轉換曲線；

根據模數轉換器的分辨率，將轉換曲線進行分段；

預設用于進行偏移誤差校正的校正碼；

針對每一分段分別采用不同的校正碼對偏移誤差進行校正。

進一步，根據模數轉換器需要進行校正的轉換位位數，對轉換曲線進行分段，若需要進行校正的轉換位的數量為n，則將轉換曲線分為2ⁿ段，并在啟動轉換時獲取最高位轉換結果，根據所述最高位轉換結果，獲取需要校正的n位轉換結果。

進一步，在啟動轉換時：

若轉換為單極輸入，則取第0段的校正碼對偏移誤差進行校正，并獲取最高位轉換結果；

若轉換為雙極輸入，則取第2^n-1段的校正碼對偏移誤差進行校正，并獲取最高位轉換結果。

進一步，當最高位為0時，根據最高位轉換結果取2^n-2段的校正碼與前次校正碼求和后進行次高位校正，獲取次高位轉換結果，所述前次校正碼包括第0段或第2^n-1段校正碼；

當最高位為1時，根據最高位轉換結果取3*2^n-2段的校正碼前次求和后進行次高位校正，獲取次高位轉換結果；

依次獲取n位轉換結果。

進一步，還包括預計算處理，所述預計算處理包括在依次獲取n位轉換結果過程中，獲取每位轉換結果之前進行提前計算，并獲取兩個校正值，當獲取上一位的轉換結果后，對兩個校正值進行選擇輸出。