[發(fā)明專利]逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其數(shù)字校準(zhǔn)方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711146589.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109802678B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勝勝;李奇峰;楊云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H03M1/46
• 分類號(hào): H03M1/46;H03M1/10
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 南毅寧

1.一種用于逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC和比較器，所述DAC包括低段位部分和高段位部分，所述低段位部分和所述高段位部分均包括容值呈二倍關(guān)系遞增的L個(gè)電容，且所述低段位部分的L個(gè)電容中每個(gè)電容的一端分別與補(bǔ)償電容的一端、耦合電容的一端相連，所述高段位部分的L個(gè)電容中每個(gè)電容的一端與所述耦合電容的另一端相連后作為所述DAC的輸出端與所述比較器的第一輸入端相連，所述低段位部分的L個(gè)電容中每個(gè)電容的另一端、所述高段位部分的L個(gè)電容中每個(gè)電容的另一端及所述補(bǔ)償電容的另一端分別與模擬信號(hào)輸入端、電壓參考端或地相連，所述比較器的第二輸入端與共模電壓提供端相連，所述方法包括以下步驟：

從需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的最高轉(zhuǎn)換位開(kāi)始向低位依次獲取所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼，獲取方法包括：對(duì)所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC轉(zhuǎn)換以獲得所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差碼，根據(jù)所述每個(gè)轉(zhuǎn)換位的誤差碼獲取所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位中每個(gè)轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼；

按照正常逐次逼近方式對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以獲得二進(jìn)制轉(zhuǎn)換值；

計(jì)算所述二進(jìn)制轉(zhuǎn)換值中轉(zhuǎn)換值為1所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼的總和；以及

計(jì)算所述二進(jìn)制轉(zhuǎn)換值與所述二進(jìn)制轉(zhuǎn)換值中轉(zhuǎn)換值為1所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼的總和之間的差值，以獲得校驗(yàn)后的ADC的轉(zhuǎn)換值。

2.如權(quán)利要求1所述的用于逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位中最高轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼等于所述最高轉(zhuǎn)換位的誤差碼的二分之一，在所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位中，比所述最高轉(zhuǎn)換位低的轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼等于該低轉(zhuǎn)換位的誤差碼與比該低轉(zhuǎn)換位高的所有轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼之差的二分之一。

3.如權(quán)利要求2所述的用于逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，按照如下方法獲取所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差電壓：

先將所述DAC的輸出端與所述共模電壓提供端相連，并將比需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位低的轉(zhuǎn)換位對(duì)應(yīng)的電容的另一端與所述電壓參考端相連，以及將所述需要校準(zhǔn)的電容的另一端、比所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位高的轉(zhuǎn)換位對(duì)應(yīng)的電容的另一端接所述地；

再將所述DAC的輸出端與所述共模電壓提供端斷開(kāi)，并將所述需要校準(zhǔn)的電容的另一端與所述電壓參考端相連，以及將除所述需要校準(zhǔn)的電容之外的所有電容的另一端接所述地，以在所述DAC的輸出端獲得所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差電壓。

4.如權(quán)利要求3所述的用于逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述對(duì)所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差電壓進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換以獲得所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差碼，包括：

根據(jù)不需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位中的低幾位對(duì)所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差電壓進(jìn)行測(cè)量以獲得所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的誤差碼。

5.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的用于逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，在獲取所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位的校準(zhǔn)碼時(shí)，需要滿足以下條件：

所述需要校準(zhǔn)的電容的容值小于所有比所述需要校準(zhǔn)的電容所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換位低的轉(zhuǎn)換位的電容的容值之和。

6.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一所述的用于逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法。