[发明专利]模数转换器

说明书

本发明提供一种SAR ADC，其包括：偏移电容器；偏移开关块；以及SAR机器。SAR机器被配置成：向所述偏移开关块提供信号，以便限定校准取样操作模式、校准转换操作模式、取样操作模式和转换操作模式。在校准取样操作模式中，偏移电容器连接到v‑ref‑high。在校准转换操作模式中，偏移电容器连接到v‑ref‑low。在取样操作模式中，偏移电容器连接到v‑ref‑high。在转换操作模式中，偏移电容器连接到v‑ref‑low。SAR机器可基于SAR电容器在校准转换操作模式结束时是连接到v‑ref‑low还是连接到v‑ref‑high，确定偏移值；以及基于SAR电容器在转换操作模式结束时是连接到v‑ref‑low还是连接到v‑ref‑high，提供原始数字字。SAR ADC另外包括代码转换器，代码转换器被配置成从原始数字字中减去偏移值，以便提供数字输出信号。

技术领域

本发明涉及模数转换器(ADC)，且特定来说涉及逐次逼近寄存器(SAR)ADC。

背景技术

积分非线性(INL)和/或微分非线性(DNL)经过校准的SAR ADC可显示偏移错误，所述偏移错误在校正之后可在输出码尺的下部末端处产生缺失代码。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种SAR ADC，包括：

多个SAR电容器；

用于SAR电容器中的每一个的取样开关块，所述取样开关块被配置成将相关联的SAR电容器的第一板连接到以下各者中的任一个：v-ref-low、v-ref-high或输入电压；

偏移电容器；

偏移开关块，其被配置成将偏移电容器的第一板连接到以下各者中的任一个：v-ref-low或v-ref-high；

SAR机器，其被配置成：

向取样开关块和偏移开关块提供信号，以便限定校准取样操作模式、校准转换操作模式、取样操作模式和转换操作模式，其中：

在校准取样操作模式中，SAR电容器连接到v-ref-low，并且偏移电容器连接到v-ref-high；

在校准转换操作模式中，SAR电容器连接到v-ref-low或v-ref-high，并且偏移电容器连接到v-ref-low；

在取样操作模式中，SAR电容器中的一个或多个连接到输入电压，并且偏移电容器连接到v-ref-high；以及

在转换操作模式中，SAR电容器连接到v-ref-low或v-ref-high，并且偏移电容器连接到v-ref-low；以及

基于SAR电容器在校准转换操作模式结束时是连接到v-ref-low还是连接到v-ref-high，确定偏移值；

基于SAR电容器在转换操作模式结束时是连接到v-ref-low还是连接到v-ref-high，提供原始数字字；以及

代码转换器，其被配置成从原始数字字中减去偏移值，以便提供数字输出信号。

在一个或多个实施例中，SAR机器被配置成基于SAR电容器在校准转换操作模式结束时是连接到v-ref-low还是连接到v-ref-high，提供校准数字字。SAR ADC可被配置成基于校准数字字而确定偏移值。

在一个或多个实施例中，在取样操作模式中，SAR机器被配置成将SAR电容器的第一子集连接到输入电压。在取样操作模式中，SAR机器可被配置成将SAR电容器的第二子集连接到v-ref-low。在转换操作模式中，SAR机器可被配置成将所有SAR电容器连接到v-ref-low或v-ref-high。