[发明专利]一种流水线型模数转换器及其输出校正方法

权利要求书

1.一种流水线型模数转换器，其特征在于，包括：流水线转换模块、控制模块、等效增益误差提取模块、误差存储模块以及编码重建模块；

所述流水线转换模块包括若干流水线转换级，最后一级所述流水线转换级包括闪烁型模数转换器，其余的每级所述流水线转换级均包括闪烁型模数转换器和乘法数模转换器；

在测试模式下，所述控制模块对所述流水线转换模块中的若干流水线转换级进行选择配置，得到模数转换后的测试输出序列，所述等效增益误差提取模块根据所述测试输出序列拟合得到理想参考信号，再根据所述测试输出序列和所述理想参考信号的差，从后往前逐级计算等效增益误差，并把计算得到的各级等效增益误差存储在所述误差存储模块中；

在正常工作模式下，所述编码重建模块根据所述流水线转换模块的实际输出序列以及所述误差存储模块中存储的所述各级等效增益误差，计算得到校正后的输出。

2.根据权利要求1所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述闪烁型模数转换器包括多个并行设置的比较器，通过多个所述比较器对输入模拟信号进行量化与模数转换，得到对应的输出码；所述乘法数模转换器先对所述输出码进行数模转换，得到对应的转化模拟信号，再将所述输入模拟信号与所述转化模拟信号相减，得到二者的差，并将二者的差放大得到残差，作为下一级所述流水线转换级的输入模拟信号。

3.根据权利要求1所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述乘法数模转换器包括运算放大器，在所述流水线转换模块中，至少一个所述运算放大器的增益或带宽比较低，以降低所述流水线型模数转换器的功耗。

4.根据权利要求2所述的流水线型模数转换器，其特征在于，在测试模式下，所述控制模块对所述流水线转换模块中的若干个流水线转换级进行选择配置时，应先确定需要校正等效增益误差的所述流水线转换级的级数，其中，所述等效增益误差包括增益误差和建立误差，再对应设置每级所述流水线转换级中所述比较器在测试状态下的阈值。

5.根据权利要求4所述的流水线型模数转换器，其特征在于，当需要测试第i级所述流水线转换级的等效增益误差时，第1、2、…、i-1级所述流水线转换级中所述比较器的阈值的绝对值大于等于Fs/(2G)，其中，Fs为所述输入模拟信号的满幅度范围，G为所述流水线转换级的级间增益。

6.一种流水线型模数转换器的输出校正方法，其特征在于，包括步骤：

确定流水线型模数转换器中需校正等效增益误差的流水线转换级的级数，所述等效增益误差包括增益误差和建立误差，并设置每级所述流水线转换级的比较器区间；

对所述流水线型模数转换器输入测试模拟信号，得到测试输出序列；

对所述测试输出序列进行拟合，得到拟合曲线，作为理想输出序列；

根据所述测试输出序列与所述理想输出序列计算得到各级所述流水线转换级的等效增益误差，用所述测试输出序列减去对应的所述理想输出序列，得到误差序列，从需要校正的最后一级所述流水线转换级开始，根据所述误差序列从后往前逐级计算提取各级等效增益误差，所述误差序列按照所述流水线转换级的比较器区间进行分段，在计算第i级所述流水线转换级的等效增益误差时，取其对应的多段误差序列段，先提取每段所述误差序列段的等效增益误差，再对多段所述误差序列段的等效增益误差取平均值，作为第i级所述流水线转换级的等效增益误差，其中，i＝1、2、…、n，n为需要校正等效增益误差的所述流水线转换级的级数，n为正整数；

对所述流水线型模数转换器输入实际模拟信号，得到实际输出序列；以及

根据所述实际输出序列与各级所述流水线转换级的等效增益误差进行编码重建，得到校正后的输出。

7.根据权利要求6所述的流水线型模数转换器的输出校正方法，其特征在于，在所述流水线型模数转换器中，至少一个运算放大器的增益或带宽比较低，以降低所述流水线型模数转换器的功耗。