[发明专利]使用斩波器电压参考的用于切换式电容器Σ-Δ调制器的二阶段增益校准和缩放方案

权利要求书

1.一种∑-Δ调制器，其包含：

斩波器电压参考，其提供具有时钟相依偏移电压的参考信号，

单一位或多位数/模转换器DAC；

多个电容器对；

多个开关，其用以将来自所述多个电容器对的任一对电容器选择性地耦合到输入信号或所述参考信号；以及

控制构件，其可操作以经由所述开关控制取样以在两个阶段中执行电荷转移，其中任一对电容器可经选择以被指派给所述输入信号或所述参考信号，

其中在多次电荷转移之后，通过循环地轮换所述电容器对而执行增益误差消除，使得在一轮换循环之后，每一电容器对已被指派给所述输入信号达第一预定次数且还已被指派给所述参考信号达第二预定次数，且

其中所述DAC的输出值和所述斩波器电压参考的偏移状态界定多个切换序列，其中每一切换序列独立地轮换所述电容器对，且其中取决于所述DAC的当前输出值和所述斩波器电压参考的当前偏移状态而选择至少一个切换序列。

2.根据权利要求1所述的∑-Δ调制器，其中一切换序列取决于所述DAC的当前输出值和所述斩波器电压参考的当前偏移状态而选自所有可能的切换序列。

3.根据权利要求1所述的∑-Δ调制器，其中对于DAC输出值的第一子集，仅取决于所述DAC的当前输出值而选择一切换序列，且对于DAC输出值的剩余子集，取决于所述DAC的当前输出值和所述斩波器电压参考的当前偏移状态而选择一切换序列。

4.根据权利要求3所述的∑-Δ调制器，其中在五电平DAC中，所述第一子集包括偶数输出值且所述剩余子集包括奇数输出值。

5.根据权利要求1所述的∑-Δ调制器，其进一步包含用以将共模电压选择性地耦合到经选择的一对电容器的开关。

6.根据权利要求5所述的∑-Δ调制器，其包含多个输入级，每一级包含电容器对相关联的开关且接收所述输入信号、所述参考信号和所述共模电压。

7.根据权利要求1所述的∑-Δ调制器，其中所述参考信号是由包含带隙斩波器电压参考的数/模转换器提供。

8.根据权利要求6所述的∑-Δ调制器，其中所述参考信号是由斩波器电压参考源提供，且每一输入级包含由所述控制构件控制的数/模转换器。

9.根据权利要求5所述的∑-Δ调制器，其中对于电荷转移，在充电阶段期间，输入信号或参考信号耦合于一对电容器的一侧上，且共同接地电位耦合于所述对电容器的另一侧上，且在转移阶段期间，所述对电容器的所述一侧彼此连接或与反相的输入或参考信号耦合。

10.根据权利要求5所述的∑-Δ调制器，其中对于零电荷，在充电阶段期间，所述对电容器的一侧彼此连接，且所述共同接地电位耦合于所述对电容器的另一侧上，且在转移阶段期间，所述对电容器的所述一侧再次彼此连接。

11.根据权利要求1所述的∑-Δ调制器，其包含两对以上电容器，其中通过指派给所述输入信号的电容器对的数目与指派给所述参考信号的电容器对的数目的比率而实现一增益。

12.根据权利要求9所述的∑-Δ调制器，其包含经由可控制的切换网络而与所述输入级的输出耦合的差动运算放大器。

13.根据权利要求12所述的∑-Δ调制器，其进一步包含第一和第二反馈电容器，所述第一和第二反馈电容器可被选择性地切换到所述差动放大器的负反馈环路或正反馈环路中。

14.根据权利要求1所述的∑-Δ调制器，其中所述斩波器电压参考是通过控制所述两个阶段的时钟来计时。