[發明專利]模數轉換器的校準電路和模數轉換器

在審

• 申請號: 202210337358.8
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114710159A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 胡建國;宋政;馬志華;吳勁;王德明;丁顏玉;張充;肖輝敏
• 申請（專利權）人: 中山大學;廣州智慧城市發展研究院
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 常芳

本發明提供一種模數轉換器的校準電路和模數轉換器，包括校準模塊和比較模塊；電容陣列用于接收處理器發送的控制信號，并將基于控制信號輸出的電壓信號發送至比較模塊；其中，控制信號是處理器基于電容陣列中的當前待校準電容確定的；比較模塊用于將電壓信號和參考電壓信號進行比較，將比較結果發送至處理器；處理器用于基于比較結果確定電壓信號和參考電壓信號不相同時，通過校準模塊控制電容陣列輸出的電壓信號與參考電壓相同。本發明的模數轉換器的校準電路和模數轉換器，實現了對當前待校準電容的模擬校準，避免了數字校準所需要的復雜邏輯，簡化了電容校準過程。

技術領域

本發明涉及電路技術領域，尤其涉及一種模數轉換器的校準電路和模數轉換器。

背景技術

模數轉換器(Analog to Digital Converter，ADC)是一種能將現實世界中的模擬信號轉換成在電子系統中的數字信號的電子器件。在現實生活中，幾乎所有信號都是模擬信號，模擬信號是時間和幅度都連續的信號。如果要直接在模擬域對這些信號進行較為復雜的處理會很困難。隨著數字信號處理技術的日益成熟，為了使模擬信號的處理更方便更準確，在對其進行處理的第一步往往是先將其轉化為數字信號，之后將信號的處理轉換到數字信號處理的層面。這種用數字信號處理取代傳統模擬信號處理的方式帶來很多好處，比如高可靠性、強靈活性和實現方便等。

相關技術中，通過模數轉換器實現模擬信號到數字信號的轉變，而為了提高模數轉換器的性能，通常使用逐次逼近型(Successive Approximation Register，SAR)模數轉換器進行模數轉換，但逐次逼近型模數轉換器中的電容陣列在制作過程中容易發生失配，因此需要對逐次逼近型模數轉換器的電容陣列進行校準，以提高逐次逼近型模數轉換器的準確性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種模數轉換器的校準電路和模數轉換器。

本發明提供一種模數轉換器的校準電路，包括校準模塊和比較模塊；所述校準模塊和所述比較模塊均與模數轉換器的電容陣列連接，且所述電容陣列、所述校準模塊和所述比較模塊均與處理器連接；

所述電容陣列，用于接收所述處理器發送的控制信號，并將基于所述控制信號輸出的電壓信號發送至所述比較模塊；其中，所述控制信號是所述處理器基于所述電容陣列中的當前待校準電容確定的；

所述比較模塊，用于將所述電壓信號和參考電壓信號進行比較，將比較結果發送至所述處理器；

所述處理器，用于基于所述比較結果確定所述電壓信號和所述參考電壓信號不相同時，通過所述校準模塊控制所述電容陣列輸出的所述電壓信號與所述參考電壓相同。

根據本發明提供的一種模數轉換器的校準電路，所述電容陣列包括第一電容、校準支路、多個第一支路和多個第二支路；

所述第一支路包括第二電容和第一開關電路，所述第二電容的第一端與所述第一開關電路連接，且每個所述第一支路中的第二電容的第二端均與所述第一電容的第一端連接；

所述第二支路包括第三電容和第二開關電路，所述第三電容的第一端與所述第二開關電路連接，且每個所述第二支路中的第三電容的第二端均與所述第一電容的第二端連接；

所述校準支路包括校準電容和第三開關電路，所述校準電容的第一端與所述第三開關電路連接，所述校準電容的第二端與所述第一電容的第二端連接，且所述校準電容的第二端作為所述電容陣列的輸出端。

根據本發明提供的一種模數轉換器的校準電路，所述第三開關電路、每個所述第一開關電路和每個所述第二開關電路均與所述處理器連接；

所述處理器，用于向每個所述第一開關電路和每個所述第二開關電路發送第一時鐘控制信號和第一開關控制信號；