[發(fā)明專利]電荷型SAR ADC的校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011287801.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN112311395B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙東艷;李德建;楊小坤;唐曉柯;楊立新;胡毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司;國網(wǎng)上海市電力公司;國家電網(wǎng)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

1.一種電荷型SAR ADC的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述電荷型SAR ADC包括：分段的DAC陣列、以及比較器，其中所述分段的DAC陣列包括MSB電容陣列和LSB電容陣列，所述MSB電容陣列和所述LSB電容陣列之間通過比例電容連接，所述方法包括：

觸發(fā)所述比較器執(zhí)行一次信號(hào)采樣和一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，獲取所述比較器的輸出；以及

根據(jù)所述比較器的輸出來調(diào)整校準(zhǔn)電容的大小以執(zhí)行校準(zhǔn)，從而使得所述比較器執(zhí)行所述一次信號(hào)采樣和所述一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，所述比較器的輸入端電壓有1個(gè)LSB的變化，其中所述校準(zhǔn)電容與所述比例電容并列、或者所述校準(zhǔn)電容并聯(lián)于所述LSB電容陣列中，

其中執(zhí)行所述一次信號(hào)采樣時(shí)：在所述比較器的負(fù)端，將所述MSB電容陣列的最低位電容接到正基準(zhǔn)電壓上，將所述LSB電容陣列的所有電容都接到負(fù)基準(zhǔn)電壓上；以及將所述比較器輸入端的電壓接入共模電壓，

執(zhí)行所述一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)：在所述比較器的負(fù)端，將所述MSB電容陣列的最低位電容接到負(fù)基準(zhǔn)電壓上，將所述LSB電容陣列的所有電容都接到正基準(zhǔn)電壓上；以及將所述比較器輸入端與所述共模電壓斷開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述校準(zhǔn)電容與所述比例電容并列的情況下，根據(jù)所述比較器的輸出值來調(diào)整校準(zhǔn)電容的大小以執(zhí)行校準(zhǔn)，包括：

判斷所述比較器的輸出是低電平還是高電平；

在所述比較器的輸出為低電平的情況下，控制所述校準(zhǔn)電容減少第一預(yù)設(shè)電容值；

再次觸發(fā)所述比較器執(zhí)行一次信號(hào)采樣和一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，獲取所述比較器的輸出；

判斷所述比較器的輸出是否變?yōu)楦唠娖健⒉⑴袛嗨鲂?zhǔn)電容是否減小至最小值；

在所述比較器的輸出未變?yōu)樗龈唠娖健⑶宜鲂?zhǔn)電容未減小至所述最小值的情況下，返回從控制所述校準(zhǔn)電容減少第一預(yù)設(shè)電容值的步驟開始重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直到所述比較器的輸出變?yōu)樗龈唠娖角宜鲂?zhǔn)電容未減小至所述最小值、或者直到所述比較器的輸出未變?yōu)樗龈唠娖蕉鲂?zhǔn)電容減小至所述最小值；以及

在所述比較器的輸出變?yōu)樗龈唠娖角宜鲂?zhǔn)電容未減小至所述最小值的情況下，控制所述校準(zhǔn)電容增加第一預(yù)設(shè)偏移量，以完成校準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述校準(zhǔn)電容與所述比例電容并列的情況下，根據(jù)所述比較器的輸出值來調(diào)整校準(zhǔn)電容的大小以執(zhí)行校準(zhǔn)，包括：

判斷所述比較器的輸出是低電平還是高電平；

在所述比較器的輸出為高電平的情況下，控制所述校準(zhǔn)電容增加預(yù)設(shè)電容值；

再次觸發(fā)所述比較器執(zhí)行一次信號(hào)采樣和一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，獲取所述比較器的輸出；

判斷所述比較器的輸出是否變?yōu)榈碗娖健⒉⑴袛嗨鲂?zhǔn)電容是否增加至最大值；

在所述比較器的輸出未變?yōu)樗龅碗娖健⑶宜鲂?zhǔn)電容未增加至所述最大值的情況下，返回從控制所述校準(zhǔn)電容增加第二預(yù)設(shè)電容值的步驟開始重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直到所述比較器的輸出變?yōu)樗龅碗娖角宜鲂?zhǔn)電容未增加至所述最大值、或者直到所述比較器的輸出未變?yōu)樗龅碗娖蕉鲂?zhǔn)電容增加至所述最大值；以及

在所述比較器的輸出變?yōu)樗龅碗娖角宜鲂?zhǔn)電容未增加至所述最大值的情況下，控制所述校準(zhǔn)電容增加第二預(yù)設(shè)偏移量，以完成校準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述比較器的輸出值來調(diào)整校準(zhǔn)電容的大小以執(zhí)行校準(zhǔn)，還包括：

判斷所述比較器的輸出是低電平還是高電平；

在所述比較器的輸出未變?yōu)樗龈唠娖蕉鲂?zhǔn)電容減小至最小值的情況下，輸出關(guān)于校準(zhǔn)失敗的提示；或者

在所述比較器的輸出未變?yōu)樗龅碗娖蕉鲂?zhǔn)電容增加至最大值的情況下，輸出關(guān)于校準(zhǔn)失敗的提示。