[發明專利]使用時基和電流源的模數轉換器自測

在審

• 申請號: 201880056458.5
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN111052611A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: J·E·巴特林;S·鮑林
• 申請（專利權）人: 微芯片技術股份有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳斌

1.一種用于自測模數轉換器(ADC)的方法，所述方法包括以下步驟：

在一時間段內將恒定電流源耦接到已放電電容器；

在所述時間段之后，用所述模數轉換器將所述電容器上的電壓轉換成數字值；

將來自所述模數轉換器的所述數字值與所述電容器上的所述電壓進行比較，所述電壓由等式V＝I/C*t表示，其中V是所述電容器上的所述電壓，I是所述恒定電流，C是所述電容器的電容，并且t是所述時間段。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟：

a)將所述時間段設置為最短時間；

b)給所述電容器放電；

c)在所述時間段內將所述電容器耦接到具有電流值I的所述恒定電流源；

d)在所述時間段結束后，用所述模數轉換器將所述電容器上的所述電壓轉換成數字值；

e)將所述時間段的所述數字值存儲在存儲器中；

f)當所述時間段等于或大于最長時間時，結束對所述模數轉換器的測試，然后進行到步驟i)；

g)將所述時間段延長至更長的時間；

h)返回步驟b)；以及

i)通過評估所述存儲數字值來確定模數轉換器精度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，確定模數轉換器線性度的步驟包括將所述存儲數字值與乘以所述電流值I并除以所述電容器的電容C的相應時間段進行比較的步驟。

4.根據權利要求2-3中任一項所述的方法，其特征在于，還包括評估所述存儲數字值以確定模數轉換器線性度的步驟。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟：

a)將所述時間段設置為最長時間；

b)給所述電容器放電；

c)在所述時間段內將所述電容器耦接到具有電流值I的所述恒定電流源；

d)在所述時間段結束后，用所述模數轉換器將所述電容器上的所述電壓轉換成數字值；

e)將所述時間段的所述數字值存儲在存儲器中；

f)當所述時間段小于或等于最短時間時，結束對所述模數轉換器的所述測試，然后進行到步驟i)；

g)將所述時間段縮短至更短的時間；

h)返回步驟b)；以及

i)通過評估所述存儲數字值來確定模數轉換器精度。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，確定模數轉換器精度的步驟包括將所述存儲數字值與乘以所述電流值I并除以所述電容器的電容C的所述相應時間段進行比較的步驟。

7.根據權利要求5-6中任一項所述的方法，其特征在于，還包括評估所述存儲數字值以確定模數轉換器線性度的步驟。

8.一種用于自測模數轉換器(ADC)的裝置，包括：

恒定電流源；

電容器；

第一開關，所述第一開關可操作以使所述電容器上的電荷短路；

第二開關，所述第二開關可操作以將所述恒定電流源耦接到所述電容器；

模數轉換器，所述模數轉換器具有耦接到所述電容器的輸入；和

具有定時器的控制電路；

其中所述控制電路

閉合所述第一開關從而使所述電容器上的任何電荷短路，

打開所述第一開關并閉合所述第二開關，從而將所述恒定電流源耦接到所述電容器，以及

在由所述定時器確定的時間段之后打開所述第二開關；和

存儲器，所述存儲器用于在所述第二開關打開之后存儲所述電容器上的電壓的數字表示，所述數字表示來自所述模數轉換器的輸出。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述存儲器存儲由多個不同時間段產生的所述電容器上的相應電壓的多個數字表示。

10.根據權利要求8-9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第二開關是所述恒定電流源的三態輸出。