[实用新型]流水线ADC的后台校准电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流水线ADC的后台校准电路。

背景技术

高速高精度流水线ADC(模拟-数字转换器)是模拟集成电路的重要组成部分。如图1所示，流水线ADC包含多个流水级，其中前N个流水级中每个流水级输出两个信号，其中的数字输出信号V_ADC输出到数字信号处理单元，余量输出信号R_n输出到下一个流水级。其中前N个流水级的结构如图2所示，其包括子ADC、子DAC、减法器、以及余量放大器等。

参照图2，在流水线ADC的每个流水级中，将模拟输入信号V_in(nT_s)输入到子ADC中进行量化产生数字输出信号V_ADC[n]；然后将该数字输出信号V_ADC[n]送入子DAC中进行数模转换得到一个模拟量，用模拟输入信号V_in(nT_s)减去该模拟量，得到余量(residue)信号V_res(nT_s)；将该余量信号V_res(nT_s)经余量放大器放大后得到余量输出信号R_n(nT_s)。该余量输出信号R_n(nT_s)输出到下一个流水级，作为下一个流水级的模拟输入信号。

余量放大器中包含的运算放大器，通常会由于其增益不足、以及其与其前端的电容(例如采样电容、反馈电容等)之间的不匹配而导致一阶和三阶误差。随着流水线ADC的制造进入深亚微米工艺，运算放大器引入的一阶和三阶误差变得明显，减小了流水线ADC的线性度，使得SFDR变差，增加了噪底。传统的ADC的校准方法只对运算放大器的一阶系数进行了校准，并不能校准其引入的三阶误差。近年来也有些方案提出了同时校准余量放大器的一阶和三阶系数，但是这些校准算法的收敛速度较慢。

对ADC的校准方法通常分为前台校准和后台校准。前台校准需要当ADC停止工作后再进行校准，而后台校准可以在ADC的工作过程中进行校准，并且当外界因素(例如，温度、电源电压等)发生变化后，实时对余量放大器的一阶和三阶误差进行校准。

本实用新型旨在提出一种能够快速地同时校准运算放大器引入的一阶和三阶误差的后台校准电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种流水线ADC的后台校准电路，在能够同时校准运算放大器引入的一阶和三阶误差的同时，提高了校准算法的收敛速度。