[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

说明书

本发明属于模数转换器技术领域，具体为一种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。本发明主要是通过对逐次逼近型模数转换器最后的LSB位重复比较M(M1)次，之后获得最后一位比较的M个数字码，然后将M个数字码结合其M个码对应的权重系数以及截距项进行权重和后获得最后的LSB位的量化码，最终的LSB位量化码数值由一位整数位和小数位组成，其量化的精度高于传统的逐次逼近型模数转换器的精度，结果是以很小的电路代价提高了电路的信噪比。

技术领域

本发明属于模数转换器技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

模数转换器一直以来都是集成电路中非常重要的电路模块，它实现将模拟信号转换为数字信号的功能，联系整个模拟世界和逻辑世界。随着电路技术的发展，低噪声的模数转化器逐渐成为模数转化器设计的热门研究方向之一。

如图1所示，电路应用中需要把非常微小的信号进行量化，这就需要模数转化器电路中的噪声非常的小，使得电路能够分辨出来非常小的信号，如果电路中信号的大小与噪声的大小相比拟，那么模数转换电路就很难将这么小的信号进行量化。目前有很多的电路技术或结构可以将电路噪声做低，比如sigma-delta模数转换器是低噪声的标准模数转换器电路结构，它利用噪声整形和过采样技术实现了高分辨率的模数转换器。因为逐次逼近型模数转化器的低功耗特性，越来越多的电路设计者希望在逐次逼近型模数转换器中实现低噪声的电路设计，然而在逐次逼近型模数转换器中要实现低的噪声性能通常都是以非常大的功耗为代价，这种设计淹没了逐次逼近型模数转化器的低功耗特性，要怎样在逐次逼近型模数转换器中实现高的信噪比而花费很小的电路代价对集成电路领域提出了新要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、方便、代价低的提高逐次逼近型模数转换器电路信噪比的方法及实现电路。

本发明提出的提高逐次逼近型模数转化器电路信噪比的方法，是通过对逐次逼近型模数转换器最后的LSB位重复比较M(M1)次，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，来表示对最后LSB位的量化，其中，a_i为权重因子，i＝0，1，2…，M-1。

图2-图5为本发明的算法原理图，首先通过代码编写的程序获得a₀,a₁,…,a_M-1,D_intercept数值，然后根据获得的数值进行输出数字码校准电路的设计。

图2为获得a₀,a₁,…,a_M-1,D_intercept数值的算法流程。

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，其电路的结构如图3所示，此处代码执行后会获得：