[发明专利]一种流水线模数转换器及其误差校准方法

权利要求书

1.一种流水线模数转换器，其特征在于：包括至少两级模数转换器和前台数字校准计算及校准电路（30），其中：

至少第1级模数转换器（10）包括校准电路（102）和MDAC电路（100），所述校准电路（102）包括校准电容（C_C），所述校准电容（C_C）一端连接到所述MDAC电路（100），另一端分别通过开关元件连接到第一参考电压（+V_ref）、第二参考电压（-V_ref）和接地端；

所述前台数字校准计算及校准电路（30）连接到所述至少两级模数转换器；

其中包括所述校准电路（102）的所述至少第1级模数转换器（10）通过所述校准电路（20）和所述MDAC电路（100）产生包含误差的模拟残差信号，并且所述至少两级模数转换器将所述模拟残差信号转换为数字码；

所述前台数字校准计算及校准电路（30）接收所述数字码、根据所述数字码获得所述流水线模数转换器的误差校准码、并且当所述流水线模数转换器正常工作时用所述误差校准码校准所述流水线模数转换器转换输出的数据；

所述MDAC电路（100）包括运算放大器、采样电容（C_S）和反馈电容（C_f），所述采样电容（C_S）的一端分别通过开关元件连接到所述流水线模数转换器的信号输入端（V_in）、第一参考电压（+V_ref）、第二参考电压（-V_ref）和接地端，另一端连接到所述运算放大器的反相输入端并通过开关元件接地，所述校准电容（C_C）的所述一端连接到所述运算放大器的反相输入端。

2.如权利要求1所述的流水线模数转换器，其特征在于：所述反馈电容（C_f）的一端连接到所述运算放大器的反相输入端，另一端分别通过开关元件连接到所述流水线模数转换器的信号输入端（V_in）和所述运算放大器的输出端（V_out）。

3.如权利要求1所述的流水线模数转换器，其特征在于：所述校准电容（C_C）的电容值为所述采样电容（C_S）或者所述反馈电容（C_f）的电容值的一半。

4.一种使用如权利要求1至3中任意一项所述的流水线模数转换器校准误差的方法，其特征在于，包括：

将所述至少第1级模数转换器（10）切换至采样相；

将所述至少第1级模数转换器（10）从所述采样相切换到第一保持相，产生第一模拟残差信号，并通过所述至少两级模数转换器转换所述第一模拟残差信号获得第一数字码；

将所述至少第1级模数转换器（10）从所述采样相切换到第二保持相，产生第二模拟残差信号，并通过所述至少两级模数转换器转换所述第二模拟残差信号获得第二数字码；

将所述至少第1级模数转换器（10）从所述采样相切换到第三保持相，产生第三模拟残差信号，并通过所述至少两级模数转换器转换所述第三模拟残差信号获得第三数字码；

将所述至少第1级模数转换器（10）从所述采样相切换到第四保持相，产生第四模拟残差信号，并通过所述至少两级模数转换器转换所述第四模拟残差信号获得第四数字码；

根据所述第一数字码、第二数字码、第三数字码和第二数字码获得所述流水线模数转换器的误差校准码；

当所述流水线模数转换器正常工作时，用所述误差校准码校准所述流水线模数转换器转换输出的数据。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采样相为：所述校准电容（C_C）、所述采样电容（C_S）和所述反馈电容（C_f）并联，并且一端接地，另一端连接到所述运算放大器的反相输入端。