[发明专利]提高逐次逼近型模数转换器电路信噪比的方法与实现电路

权利要求书

1.一种提高逐次逼近型模数转化器电路信噪比的方法，其特征在于，首先，通过对逐次逼近型模数转换器最后的LSB位重复比较M次，M1，获得M个数字码，记M个数字码分别为D_LSB0,D_LSB1,…,D_LSBM-1；然后，根据M个数字码及其权重值以及截距项D_intercept进行加权求和，最终获得D_LSB＝a₀D_LSB0+a₁D_LSB1+…+a_M-1D_LSBM-1+D_intercept，表示对最后LSB位的量化，a_i,为权重因子，i＝0，1，2…，M-1；

具体操作步骤如下：

(1)首先，让输入信号y_realsignal由LSB位重复比较M次的N位ADC处理，这里，y_idealsignal表示输入到ADC被量化的信号，y_noise模拟实际电路中的噪声，y_realsignal由y_idealsignal和y_noise组成表示ADC实际量化的信号；LSB位重复比较M次的N位ADC由代码进行行为级编写实现，此处代码执行后获得：D_MSB,D_MSB-1,…,D_LSB+1,D_LSB0,D_LSB1,…,D_LSBM-1数字码；

(2)接下来，处理上一段代码处理产生的：

D_MSB,D_MSB-1,…,D_LSB+1,D_LSB0,D_LSB1,…,D_LSBM-1以及外部输入的y_idealsignal，根据算式D_y*LSB＝(2^N-1D_MSB+2^N-2D_MSB-1+…+2D_LSB+1+a₀D_LSB0+a₁D_LSB1+…+a_M-1D_LSBM-1+D_intercept)*LSB，对y_idealsignal进行近似，通过大量数据的输入，得到线性拟合的系数a₀,a₁,…,a_M-1,D_intercept；

(3)根据线性拟合系数，按算式D_y＝2^N-1D_MSB+2^N-2D_MSB-1+…+2D_LSB+1+a₀D_LSB0+a₁D_LSB1+…+a_M-1D_LSBM-1+D_intercept进行权重求和，得到：

D_MSB,D_MSB-1,…,D_LSB+1,D_LSB就是ADC的量化数字码，其中D_LSB由一位整数位和数位小数位组成。

2.一种如权利要求1所述方法的实现电路，其特征在于，其中，MSB到(LSB+1)位的电路工作情况与传统的一致，只是最后一位不同；具体描述如下，在电路将(LSB+1)位的结果比较出来的时候，电路根据比较的结果实现LSB0位的切换，如果比较的结果显示参考比较的基准小于输入信号，那么新基准就是在原有的基准上增加一个LSB的物理量，如果比较的结果显示参考比较的基准大于输入信号，那么新基准就是在原有的基准上减去一个LSB的物理量，后面剩余的数位LSB位的基准都同样按照上述的方式产生；

一个N位的ADC电路结构，其中采样保持电路由S_P和S_N开关实现，比较的基准参考产生电路由电容阵列实现，具体是在传统的电容阵列的LSB位单位电容之后增加(M-1)个同样的单位电容，通过配合的开关逻辑就实现电路功能，其中LSB位参考电平的变化通过让SP_LSBi(i＝0，1，2…，M-1)从V_cm切换到V_ref，而SN_LSBi从V_cm切换到地实现在原有基准电压量的数值上减小一个LSB的电压量，通过SP_LSBi从V_cm切换到地，而SN_LSBi从V_cm切换到V_ref实现在原有基准电压量的数值上增加一个LSB的电压量，从而实现参考电平变化方式；最后由输出数字码校准电路对D_LSB0,D_LSB1,…,D_LSBM-1实现a₀D_LSB0+a₁D_LSB1+…+a_M-1D_LSBM-1+D_intercept的运算。