[發明專利]逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統和方法

有效

• 申請號: 202011165074.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112367081B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 王于波;唐曉柯;胡毅;李振國;胡偉波;李德建
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;南開大學;國網信息通信產業集團有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統，所述電容陣列包括第一電容組和第二電容組，所述第一電容組和所述第二電容組分別包括多個待校準電容和多個參考電容，所述第一電容組和所述第二電容組的電容對應設置，其特征在于，該系統包括：

第一比較器、數字邏輯控制器、采樣開關組、第一開關組以及第二開關組，其中，所述采樣開關組中的一個采樣開關連接在所述第一電容組的上極板和地之間，另一個采樣開關連接在所述第二電容組的上極板和地之間；所述第一開關組的一個開關連接在所述第一比較器的正端和所述第一電容組的上極板之間，另一個開關連接在所述第一比較器的負端和所述第二電容組的上極板之間；所述第二開關組的一個開關連接在所述第一比較器的正端和所述第二電容組的上極板之間，另一個開關連接在所述第一比較器的負端和所述第一電容組的上極板之間；

針對所述第一電容組或所述第二電容組的任一待校準電容，所述數字邏輯控制器用于：

控制所述采樣開關組閉合，并控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作以進行采樣；

控制所述第一開關組閉合，所述采樣開關組斷開，并控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作，記錄所針對的待校準電容的第一信息；

控制所述采樣開關組閉合，所述第一開關組斷開，并控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作以進行采樣；

控制所述第二開關組閉合，所述采樣開關組斷開，并控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作，記錄所針對的待校準電容的第二信息；

根據所記錄的第一信息和第二信息，得到所針對的待校準電容的實際信息。

2.根據權利要求1所述的逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統，其特征在于，所述控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作以進行采樣包括：

控制所針對的待校準電容的下極板接地，所針對的待校準電容所在的電容組的多個參考電容的下極板接參考電壓，另一電容組的多個參考電容的下極板接地。

3.根據權利要求2所述的逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統，其特征在于，

所述控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作，記錄所針對的待校準電容的第一信息包括：

控制所針對的待校準電容的下極板接參考電壓；

以逐次逼近的方式控制所針對的待校準電容所在的電容組的多個參考電容中至少一個參考電容的下極板在接地和接參考電壓之間進行翻轉，另一電容組的對應設置的參考電容進行相反翻轉，直到所述第一比較器的輸出翻轉時，記錄此時所針對的待校準電容所在的電容組中翻轉的參考電容的第一信息；

所述控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動作，記錄所針對的待校準電容的第二信息包括：

控制所針對的待校準電容的下極板接參考電壓；

以逐次逼近的方式控制所針對的待校準電容所在的電容組的多個參考電容中至少一個參考電容的下極板在接地和接參考電壓之間進行翻轉，另一電容組的對應設置的參考電容進行相反翻轉，直到所述第一比較器的輸出翻轉時，記錄此時所針對的待校準電容所在的電容組中翻轉的參考電容的第二信息。

4.根據權利要求1所述的逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統，其特征在于，所述第一電容組和所述第二電容組分別包括理論電容值依次翻倍的多個待校準電容和多個參考電容，其中所述多個參考電容的任一者的理論電容值小于所述多個待校準電容的任一者的理論電容值。

5.根據權利要求1或2所述的逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統，其特征在于，該系統還包括：

數字校準寄存器，用于存儲所針對的待校準電容的實際信息。

6.根據權利要求1所述的逐次逼近式模擬數字轉換器的電容陣列校正系統，其特征在于，所述逐次逼近式模擬數字轉換器包括：

第二比較器，與所述第一電容組和所述第二電容組的上極板連接，以在所述第一電容組和所述第二電容組的每個待校準電容校準完成后，所述逐次逼近式模擬數字轉換器進入正式工作時使用。