[发明专利]具有用于RC分布补偿的电容和/或电阻数字自校准装置的连续时间SIGMA－DELTA模数转换器

权利要求书

1.一种用于将模拟信号转换为数字信号的连续时间sigma-delta模数转换器(CV)，包括：i)信号路径(SP)，包括至少一个组合器(C1)，适用于把要转换的模拟信号与反馈模拟信号相组合；串联安装的至少两个积分器(Hj)，适用于对所述组合的模拟信号进行积分；量化器(Q)，适用于将所述积分信号转换为数字信号；抽取滤波器(DF)，用于滤波数字信号；以及ii)反馈路径(FP)，包括至少一个数模转换器(DAC)，适用于将所述量化器(Q)输出的所述数字信号转化为用于所述组合器(C1)的反馈模拟信号，其特征在于，所述积分器(Hj)中至少一个包括可变电容装置(Cj)和/或可变电阻装置(Rj)，根据数字字的值，将所述可变电容装置(Cj)和/或可变电阻装置(Rj)设定为选定状态，以表现选定电容和/或选定电阻；以及所述模数转换器还包括自校准控制装置(CCM)，其输入连接到抽取滤波器(DF)之后的信号路径(SP)并且耦合到每个可变电容装置(Cj)和/或每个可变电阻器装置Rj，所述自校准控制装置被设置为：a)产生具有选定的第一值的数字字，b)然后，根据所述滤波后的数字信号来估计带内噪声IBN(n)，并且将所述带内噪声IBN(n)与先前的带内噪声IBN(n-1)相比较，c)然后，当IBN(n)比IBN(n-1)小时，修改数字字的值以根据选定减量而减小每个相关的积分器(Hj)的所述电容和/或电阻，d)然后，重复b)和c)，直至IBN(n)等于或大于IBN(n-1)，并且选择与先前的带内噪声IBN(n-1)相对应的值作为校准数字字的值，以设定所述校准状态。

2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，每个可变电容装置(Cj)包括选定数量的电容器组，所述电容器具有选定的电容值，与双态开关(S)串联安装，所述双态开关(S)由所述数字字的一个比特值来控制。

3.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，在a)中，所述自校准控制装置(CCM)被设置为产生具有第一值的数字字，所述第一值与等于选定的起始电容值(Ci)和选定的增大步长之和的第一电容值相对应。

4.根据权利要求3所述的转换器，其特征在于，所述起始电容值(Ci)对应于积分器RC乘积的给定分布。

5.根据权利要求3和4中任一项所述的转换器，其特征在于，所述选定的增大步长等于所述起始电容值(Ci)的33％。

6.根据权利要求3至4中任一项所述的转换器，其特征在于，依赖于工艺变化值、温度分布和最终的目标精度，所述减量(Cstep)等于所述起始电容值(Ci)的选定比例。

7.根据权利要求5所述的转换器，其特征在于，所述电容器的数量等于9，所述九个电容器总共提供了等于所述起始电容值(Ci)的4/3的最大值，所述九个电容器中的第一个电容器具有等于所述起始电容值(Ci)的2/3的值，其它八个电容器中的每一个电容器具有等于所述起始电容值(Ci)的1/12的值，而且所述减量等于所述起始电容值(Ci)的1/12。

8.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，每个可变电阻装置(Rj)包括选定数量的电阻器，所述电阻器串联连接并具有选定的各自的电阻值，而且相同的选定数量的双态开关(S)分别控制对所述电阻器的访问，每一个双态开关由所述数字字的一个比特值来控制。

9.根据权利要求8所述的转换器，其特征在于，在a)中，所述自校准控制装置(CCM)被设置为产生具有第一值的数字字，所述第一值与等于选定的起始电阻值(Ri)和选定的增大步长之和的第一电阻值相对应。

10.根据权利要求9所述的转换器，其特征在于，所述起始电阻值(Ri)对应于积分器RC乘积的选定分布。

11.根据权利要求9和10中任一项所述的转换器，其特征在于，所述选定的增大步长等于所述起始电阻值的33％。

12.根据权利要求9至10中任一项所述的转换器，其特征在于，所述减量(Rstep)等于所述起始电阻值(Ri)的选定比例。