[发明专利]校准列级多参考电压单斜ADC的方法及装置

权利要求书

1.一种校准列级多参考电压单斜ADC的装置，其特征是，由斜坡及多参考电压产生器、计数器、比较器、多路选择开关、逻辑电路及存储电路、校准模块组成，每列由比较器、多路选择开关、逻辑电路及存储电路组成，斜坡及多参考电压产生器产生斜坡电压V_ramp及k个参考电压V_refm，m＝1,2,3,…,k；k个参考电压V_refm中的每一路电压分别通过各列的多路选择开关中的一个开关提供给该列的比较器；斜坡电压V_ramp也分别提供给每一列的比较器，每一列的比较器分别通过各自的逻辑电路及存储电路连接到校准模块；此外还包括一校准列，校准列信号输入端连接至V_ramp和V_ref1；k个参考电压V_refm中的每一路电压分别通过校准列的多路选择开关中的一个开关提供给该校准列的比较器；校准列的比较器通过校准列的逻辑电路及存储电路连接到校准模块。

2.一种校准列级多参考电压单斜ADC的方法，其特征是，包括如下步骤:

使斜坡发生器产生斜坡电压V_ramp及k个参考电压V_refm，m＝1,2,3,…,k；

采样阶段：各列ADC采样输入差分信号；而校准列采样V_ramp与V_refl的差分信号，此时V_ramp输出某一细量化区间中点的电压m＝1，2……，k；每进行一次量化后，m加1，并在1到k之间循环变化，也就是说V_ramp会循环输出各细量化区间的中点电压；

粗量化阶段：使各列的多路选择开关按顺序依次闭合，使比较器的V_in1-端依次连接至参考电压V_refl、V_ref2、…V_refk，形成k个台阶电压，同时V_ramp输出最高电平V_refp，因而各列比较器的V_in1+端也一直为V_refp，那么V_in1+与V_in1-的差V_R为递减的台阶信号；输入一个差分信号V_sig，并将V_sig与V_R进行比较，开始时V_sig<V_R,比较器输出为0，当V_sig>V_R时,比较器翻转为1，同时将粗量化计数器的值存到逻辑电路及存储电路中；校准列的粗量化过程相同；

细量化阶段：根据粗量化的结果，控制各模拟开关使比较器连接到正确的参考电压，从而选择了对应的细量化区间；

校准：将校准列的粗量化及细量化结果存储在校准模块的寄存器中，形成一个查找表，并随着每次量化的进行不断更新；逐列读出其他各列的结果，并依次送入校准模块进行校准；假设某列的粗量化结果为D_C，细量化结果为D_F1，在查找表中查找该粗量化值对应的校准列细量化结果D_F2，则利用公式D_out＝D_F1+D_C·2^n-1-D_F2，即可校准得到最终的量化结果，其中n是细量化的位数。

3.如权利要求2所述的校准列级多参考电压单斜ADC的方法，其特征是，若粗量化结果为K，各列的多路选择开关使各列比较器V_in1-端连接到V_refm，m＝1，2……，k；即选择了(k-m)/kV_ref至(k-m-1)/kV_ref细量化区间；电压产生器产生斜坡电压提供给比较器的V_in1+端，其范围为V_refp-V_ref/k到V_refp；因此V_in1+与V_in1-的差V_R即为经过平移的斜坡电压，且与V_sig在同一细量化区间，将信号V_sig与斜坡V_R进行比较，当二者几乎相等时，比较器输出发生反转，并将细量化计数器的值存入逻辑电路及存储电路中。