[发明专利]一种流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法

权利要求书

1.一种流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，包括：

获取流水线模数转换器的传输曲线，并控制输入信号处于所述传输曲线的子段0之内；

当提取第i级流水级的误差信息时，将所述输入信号大小设置为：

其中，G_i是第i个流水线级的余量增益，FS是流水线模数转换器的满量程，P是当前误差提取的级数；

对所述流水线模数转换器中第i级流水级的所有前级比较器的输出进行锁定；

采集实际流水线模数转换器的输出量，并对所述实际流水线模数转换器的输出量进行拟合，获取理想流水线模数转换器的输出量，根据所述理想流水线模数转换器的输出量，从流水线的后级到前级依次逐级通过自适应迭代完成误差提取；

每个电容的电容失配通过如下公式提取：

ΔC_i(n)＝ΔC_i(n-1)-μ₀*B_i(n)*ε(n),i＝1～M

其中，M为当级的电容总个数，B_i为第i个电容接入的基准状态，接入正基准时，取值1，接入负基准时，取值-1，μ₀为迭代常数，ΔC_i为电容失配，ε(n)为第一转换误差，n是迭代序号；

增益误差通过如下公式提取：

ΔG(n)＝ΔG(n-1)-μ₁*sign(D_res(n))*ε(n)

其中，D_res为残差的数字值，μ₁为迭代常数，ΔG为增益误差，ε(n)为第一转换误差；

回踢误差通过如下公式提取：

K₁(n)＝K₁(n-1)-μ₃*sign(Dout(n)-Dout(n-1))*ε_KB(n)

其中，ε_KB(n)为第二转换误差，μ₂、μ₃为迭代常数，Dout(n)表示第n次迭代后采样点的数字输出,K(n)为第n次迭代后的回踢误差系数，K₁(n)为第n次迭代后的拟合补偿系数，

所述第二转换误差通过如下公式获取：

通过如下公式获取校准值：

其中，Dout_cal为校准后的数字值，Dout为校准前的数字值，M代表当前校准级的电容总个数。

2.根据权利要求1所述的流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，

所述第一转换误差为：

其中，M为当级的电容总个数，B_i为第i个电容接入的基准状态，ΔC_i为电容失配，Dres为残差的数字值，ΔG为增益误差，Dout(n)为第n次迭代后采样点的数字输出，fit(n)为模数转换器第n次迭代后采样点的理想输出值。

3.根据权利要求1所述的流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，所述流水线模数转换器为具备原始码输出能力的模数转换器。

4.根据权利要求1所述的流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，所述输入信号为低频信号。

5.根据权利要求1所述的流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，对所述流水线模数转换器的传输曲线进行扩展处理，获取扩展后的传输曲线，所述扩展处理包括调整流水线模数转换器的传输曲线子段0的两端的比较器阈值电压，使子段0内的残差信号为满幅度信号。

6.根据权利要求1所述的流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，对所述流水线模数转换器中的比较器的输出进行锁定，包括：利用比较器失调法，通过比较器的失调修调电路，加入失调，完成输出锁定。

7.根据权利要求1所述的流水线模数转换器前台数字校准的误差提取方法，其特征在于，对所述流水线模数转换器中的比较器的输出进行锁定，包括：通过采用强制置位，使传输到余量增益单元的值与子段0对应的比较器值相同，完成输出锁定。