[发明专利]一种模数转换器的电容权重的校准电路

权利要求书

1.一种模数转换器的电容权重的校准电路，与逐次逼近寄存器型模数转换器SAR ADC相连，所述电路包括：

正向电容阵列，包括m个电容Cmp～C0p，电容值从Cmp到C0p依次减小，正向电容阵列的上极板与正向共模电压VCM相连，下极板与所述正向控制开关组Smp～S1p的一端相连，其中所述正向控制开关组Smp～S1p的另一端接基准电压VREF或地GND；

负向电容阵列，包括m个电容Cmn～C0n，电容值从Cmn到C0n依次减小，负向电容阵列的上极板与负向共模电压VCM相连，下极板与所述负向控制开关组Smn～S1n的一端相连，其中所述负向控制开关组Smn～S1n的另一端接基准电压VREF或地GND；

比较器，与所述正向电容阵列上极板和所述负向电容阵列上极板相连，用于比较正向电容阵列上极板的电压Vp与负向电容阵列上极板的电压Vn，并产生比较结果；

控制单元，与所述比较器相连，用于根据比较结果，产生控制信号，其中所述控制信号控制所述正向控制开关组Smp～S1p和负向控制开关组Smn～S1n连接基准电压VREF或地GND；

其中，第k位电容的权重小于低于k位的所有电容的权重之和；

其中，m为大于等于2的整数，k为大于等于2且小于等于m的整数。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

正向控制开关组中的开关Smp～Skp接地GND，S(k-1)p～S1p接基准电压VREF；Smn～Skn接地GND，S(k-1)n～S1n接基准电压VREF，使正负电容阵列上极板电压的大小均为VCM；

正向控制开关组中的开关Skp从地GND切换成基准电压VREF；

比较器，用于在SAR ADC执行模数转换操作的位置为第(k-1)位至第1位过程中，比较转换位置为i对应的正向电容阵列上极板的电压Vp与负向电容阵列上极板的电压Vn，当VpVn时，比较结果为1；当VpVn时，比较结果为0，其中i为大于或等于1且小于等于(k-1)的整数；

控制单元，用于如果比较器结果为1，则生成将开关Sip从基准电压VREF切换到地GND，如果比较器结果为0，则生成将开关Sin从基准电压VREF切换到地GND。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述正向电容阵列中的第k个电容Ckp的权重W_kp是通过如下计算表达式得到的，包括：

其中，W_ip表示正向电容阵列中的第i个电容Cip的权重；W_in表示负向电容阵列中的第i个电容Cin的权重。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

正向控制开关组中的开关Smp～Skp接地GND，S(k-1)p～S1p接基准电压VREF；Smn～Skn接地GND，S(k-1)n～S1n接基准电压VREF，，使正负电容阵列上极板电压的大小均为VCM；

负向控制开关组中的开关Skn从地GND切换成基准电压VREF；

比较器，用于在SAR ADC执行模数转换操作的位置为第(k-1)位至第1位过程中，比较转换位置i对应的正向电容阵列上极板的电压Vp与负向电容阵列上极板的电压Vn，当VpVn时，比较结果为1；当VpVn时，比较结果为0，其中i为大于或等于1且小于等于k-1的整数；

控制单元，用于如果比较器结果为1，则生成控制将Sip从基准电压VREF切换到地GND的控制信号；如果比较器结果为0，则生成将Sin从基准电压VREF切换到地GND的控制信号。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述负向电容阵列中的第k个电容Ckn的权重W_kn是通过如下计算表达式得到的，包括：

其中，W_ip表示正向电容阵列中的第i个电容Cip的权重；W_in表示负向电容阵列中的第i个电容Cin的权重。