[发明专利]DAC开关失配误差的数字测量

说明书

对于使用反馈数模转换器(DAC)用于转换的模数转换器(ADC)，最终的模拟输出会受反馈DAC的误差影响或由于反馈DAC的误差而失真。可以实现数字测量技术来确定连续时间德尔塔西格玛调制器(CTDSM)或连续时间流水线调制器中的反馈DAC的开关失配误差。该方法强制每个DAC单位元件(UE)开关一定量的次数，然后使用调制器本身来测量分别由于那些开关活动所导致的误差。所获得的误差可以存储在查找表中且在数字域或模拟域内完全校正。

优先权数据

本申请是受益于名称为DIGITAL MEASUREMENT OF DAC SWITCHING MISMATCHERROR(DAC开关失配误差的数字测量)的美国临时专利申请(提交于2015年12月15日，序号为62/267,613)的非临时专利申请。该美国临时专利申请全文通过引用方式合并于此。

技术领域

本公开一般涉及模数转换器(ADC)，更特别地涉及德尔塔西格玛调制器(deltasigma modulator)或流水线调制器(pipeline modulator)中的数模转换器开关失配误差的数字测量。

背景技术

在许多电子应用中，模拟输入信号转换成数字输出信号(例如，用于进一步数字信号处理)。例如，在精确测量系统中，电子设备设有一个或多个传感器来进行测量，并且这些传感器可以生成模拟信号。模拟信号随后作为输入将提供给ADC以生成数字输出信号以便进一步处理。在另一实例中，天线基于在空中承载信息/信号的电磁波来生成模拟信号。通过天线所生成的模拟信号随后作为输入提供给ADC以生成数字输出信号以便进一步处理。

ADC可见于许多地方，如宽带通信系统、音频系统、接收机系统等。ADC能够变换表示真实世界现象如光、声、温度或压力的模拟电信号以用于数据处理目的。ADC用于范围广泛的应用，包括通信、能源、健康、仪器与测量、电动机与动力控制、工业自动化和航空/防御。设计ADC绝非易事，因为每个应用可能具有速度、性能、功率、成本和尺寸方面的不同需要。由于需要ADC的应用增长，对于精确且可靠的转换性能的需要也增长。

附图说明

为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，参考以下结合附图给出的说明书，在附图中相似的附图标记表示相似的部件，其中：

图1是德尔塔西格玛模数转换器(DS ADC)的示例性的系统示意图；

图2是根据本公开的一些实施方案的1-2连续时间多级德尔塔西格玛模数转换器(CT MASH ADC)的示例性的系统示意图；

图3A示出了根据本公开的一些实施方案的示出了开关边沿差和输送的误差电荷e(t)的两个DAC元件的当前输出；

图3B示出了根据本公开的一些实施方案的由于开关失配误差引起而输送的误差电荷e(t)；

图4示出了根据本公开的一些实施方案的开关失配误差测量方案的框图；

图5是示出根据本公开的一些实施方案的用于数字估计和校准DAC元件的开关失配误差的方法的流程图。

具体实施方式

对于使用反馈数模转换器(DAC)用于转换的模数转换器(ADC)，最终的模拟输出会受反馈DAC的误差影响或者由于反馈DAC的误差而失真。数字测量技术能够实现以确定(连续时间)德尔塔-西格玛调制器(CTDSM)或(连续时间)流水线调制器中的反馈DAC的开关失配误差。该方法强制每个DAC单位元件(UE)开关一定量的次数且然后使用调制器自身来测量分别由于那些开关活动导致的误差。所获得的误差可以存储在查找表中。所获得的误差可以在数字域或模拟域中完全校正。

模数转换器的设计考虑：来自反馈DAC的误差