[發(fā)明專利]逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列校正系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011165074.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN112367081B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王于波;唐曉柯;胡毅;李振國;胡偉波;李德建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京智芯微電子科技有限公司;南開大學(xué);國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H03M1/10
• 分類號(hào): H03M1/10
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發(fā)明實(shí)施例提供一種逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列校正系統(tǒng)和方法，屬于芯片技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括：第一比較器、數(shù)字邏輯控制器、采樣開關(guān)組、第一開關(guān)組以及第二開關(guān)組，其中，采樣開關(guān)組中的一個(gè)采樣開關(guān)連接在第一電容組的上極板和地之間，另一個(gè)采樣開關(guān)連接在第二電容組的上極板和地之間；第一開關(guān)組的一個(gè)開關(guān)連接在第一比較器的正端和第一電容組的上極板之間，另一個(gè)開關(guān)連接在第一比較器的負(fù)端和第二電容組的上極板之間；第二開關(guān)組的一個(gè)開關(guān)連接在第一比較器的正端和第二電容組的上極板之間，另一個(gè)開關(guān)連接在第一比較器的負(fù)端和第一電容組的上極板之間。本發(fā)明能夠?qū)χ鸫伪平侥M數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列進(jìn)行精確校準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列校正系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

高精度逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，由于功耗低，轉(zhuǎn)換速率高，及時(shí)性好，逐漸成為熱門研究領(lǐng)域。限制高精度逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器發(fā)展的最主要原因是電容和比較器等組成的系統(tǒng)誤差失配。導(dǎo)致電容和比較器等失配的主要原因是工藝制造精度差和電路設(shè)計(jì)不規(guī)范。后者可以避免但前者必然存在。

實(shí)際電路生產(chǎn)過程中，不僅僅是電容，MOS器件由于不同的工藝角，不同的版圖位置和布線也會(huì)存在不同程度的失配現(xiàn)象。這使得想設(shè)計(jì)高精電容電路變得格外的依賴生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)師們的水平，變相的增加了生產(chǎn)成本和設(shè)計(jì)時(shí)長。比較器自調(diào)零技術(shù)也有缺點(diǎn)，它需要電容的高匹配度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列校正系統(tǒng)和方法，能夠?qū)χ鸫伪平侥M數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列進(jìn)行精確校準(zhǔn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電容陣列校正系統(tǒng)，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(gè)待校準(zhǔn)電容和多個(gè)參考電容，所述第一電容組和所述第二電容組的電容對(duì)應(yīng)設(shè)置，其特征在于，該系統(tǒng)包括：第一比較器、數(shù)字邏輯控制器、采樣開關(guān)組、第一開關(guān)組以及第二開關(guān)組，其中，所述采樣開關(guān)組中的一個(gè)采樣開關(guān)連接在所述第一電容組的上極板和地之間，另一個(gè)采樣開關(guān)連接在所述第二電容組的上極板和地之間；所述第一開關(guān)組的一個(gè)開關(guān)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(gè)開關(guān)連接在所述第一比較器的負(fù)端和所述第二電容組的上極板之間；所述第二開關(guān)組的一個(gè)開關(guān)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(gè)開關(guān)連接在所述第一比較器的負(fù)端和所述第一電容組的上極板之間；針對(duì)所述第一電容組或所述第二電容組的任一待校準(zhǔn)電容，所述數(shù)字邏輯控制器用于：控制所述采樣開關(guān)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(dòng)作以進(jìn)行采樣；控制所述第一開關(guān)組閉合，所述采樣開關(guān)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(dòng)作，記錄所針對(duì)的待校準(zhǔn)電容的第一信息；控制所述采樣開關(guān)組閉合，所述第一開關(guān)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(dòng)作以進(jìn)行采樣；控制所述第二開關(guān)組閉合，所述采樣開關(guān)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(dòng)作，記錄所針對(duì)的待校準(zhǔn)電容的第二信息；根據(jù)所記錄的第一信息和第二信息，得到所針對(duì)的待校準(zhǔn)電容的實(shí)際信息。

優(yōu)選地，所述控制所述第一電容組和所述第二電容組的下極板動(dòng)作以進(jìn)行采樣包括：控制所針對(duì)的待校準(zhǔn)電容的下極板接地，所針對(duì)的待校準(zhǔn)電容所在的電容組的多個(gè)參考電容的下極板接參考電壓，另一電容組的多個(gè)參考電容的下極板接地。