[发明专利]动态元件匹配方法及系统

说明书

技术领域

本发明有关一种动态元件匹配(DEM)技术，特别是关于一种适用于多位积分三角调制器的动态元件匹配系统及方法。

背景技术

积分三角(sigma-delta或∑Δ)调制器普遍使用于数据的转换，例如数字至模拟转换器(DAC)或模拟至数字转换器(ADC)。积分三角调制器分为单位(single-bit)与多位(multi-bit)两种。由于后者的量化噪声(quantization noise)较前者来得小，因此，一般都是使用多位积分三角调制器。然而，由于各个数字至模拟转换器(DAC)，或各个模拟至数字转换器(ADC)彼此之间于工艺上具有差异性，因而造成非匹配(mismatch)噪声或误差。鉴于此，因而有动态元件匹配(dynamic element matching，DEM)机制的提出，用以减低非匹配噪声，作为噪声整型(noise-shaping)之用。图1显示积分三角调制器10、动态元件匹配(DEM)器12和数字至模拟转换器(DAC)14的电路方块图。原理上，动态元件匹配器12可以视为一开关装置，其具有多个可分别控制的开关。动态元件匹配器12会根据积分三角调制器10的输出信号而决定这些开关分别的接通(on，以下称为「开启」或简称为「开」)或断开(off，以下称为「关闭」或简称为「关」)，藉此以减低非匹配噪声。

在现有的动态元件匹配机制当中，动态平均权重(dynamic weighting average，DWA)是一种普遍被使用的技术。简单来说，动态平均权重(DWA)一般是根据需要开启的开关数，以接续轮流的方式来选定所要开/关的开关。下表一显示一个例子，假设其总共有十个开关，标示「V」者代表开启开关，而未标示者代表关闭开关。

表一

  开关开  启数目  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  开关  活动率  3  V  V  V  -  5  V  V  V  V  V  8  2  V  V  7  8  V  V  V  V  V  V  V  V  10  7  V  V  V  V  V  V  V  3