[发明专利]一种高精度逐次逼近型模数转换器及其线性度校准方法

说明书

本发明涉及一种高精度逐次逼近型模数转换器及其线性度校准方法，所述方法包括：根据接收的使能信号选择校准模式或工作模式，若选择所述校准模式，则输出参考信号；根据所述参考信号得到第一误差信号；根据所述第一误差信号和第一输出信号，计算得到权重系数；对所述权重系数进行存储。若选择所述工作模式，则输出待转换信号；根据所述待转换信号得到第二误差信号；根据所述第二误差信号和所述权重系数，计算得到校准信号，并对其进行输出。本发明的方法将数字后台自校准算法与分段型SAR ADC的电路架构相结合，在有效改善转换器线性度的同时，显著优化转换器的功耗、芯片面积和数据转换率。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种高精度逐次逼近型模数转换器及其线性度校准方法。

背景技术

模数转换器(ADC)能够将模拟信号转换成数字信号，是获取自然界信息的关键手段。作为获取信息的重要媒介，ADC被广泛应用于工业测量，无线通信，图像识别等领域。随着科技的进一步发展，各领域对信息的高效获取是要求越来越多，高速、高精度ADC的需求不断增多。

ADC的种类很多，主要包括：Sigma-Delta转换器(Sigma-Delta ADC)、单斜模数转换器(single slope ADC)、高精度逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)、快闪式模数转化器(Flash ADC)和流水线模数转换器(Pipeline ADC)等。相比于其他ADC，SAR ADC由于其结构简单、工艺兼容度高等特点在低速低功耗的应用场合备受青睐。

对于传统的SAR ADC结构，其内部的电容型数模转换器(CDAC)的电容面积和总电容值随着量化精度的提高呈指数增长趋势，所以采用传统结构的高精度SAR ADC在功耗、芯片面积、采样率等性能及成本方面代价太大。虽然通过采用电容分段型结构，CDAC的电容数目和芯片面积可以有效减小，但是该结构中桥接电容(split cap)会严重破坏SAR ADC的线性度。

因此，提出一种高精度逐次逼近型模数转换器及其线性度校准方法是很有必要的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高精度逐次逼近型模数转换器及其线性度校准方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种高精度逐次逼近型模数转换器的线性度校准方法，包括：

根据接收的使能信号选择校准模式或工作模式，

若选择所述校准模式，则输出参考信号，

根据所述参考信号得到第一误差信号；

根据所述第一误差信号和第一输出信号，计算得到权重系数；

对所述权重系数进行存储。

在本发明的一个实施例中，还包括：

若选择所述工作模式，则输出待转换信号，

根据所述待转换信号得到第二误差信号；

根据所述第二误差信号和存储的所述权重系数，计算得到校准信号，并对其进行输出。

在本发明的一个实施例中，所述参考信号的数目与所述高精度逐次逼近型模数转换器的电容阵列个数相同。

在本发明的一个实施例中，所述第一误差信号为在未校准情况下，所述高精度逐次逼近型模数转换器根据所述参考信号输出的数字信号；

所述第一输出信号为在理想情况下，所述高精度逐次逼近型模数转换器根据所述参考信号输出的数字信号。

在本发明的一个实施例中，所述第二误差信号为在未校准情况下，所述高精度逐次逼近型模数转换器根据所述待转换信号输出的数字信号。