[发明专利]基准电压噪声的滤波方法

说明书

本公开涉及基准电压噪声的滤波方法。提供了一种电压基准噪声滤波器，对于基准负载电流为恒定负载的任何电路，该电路都使用最少的外部组件来基本消除了噪声，并且该电路使用的外部组件的值可能会随温度、时间等变化。通过将外部电阻器移到包含电路的芯片上，可以减轻由于外部滤波器的电阻器变化而导致的参考电压输出漂移。电阻器两端的电压降由在校准期间确定的比例因子进行数字补偿。当芯片上提供一个以上的转换器时，将根据打开或关闭的转换器数量进一步调整转换器的输出。而且，由于转换器之间的失配而导致的转换器输出的误差由另一比例因子进行数字补偿。

技术领域

该文件涉及一种为具有恒定参考负载电流的任何电路过滤外部参考噪声的装置，尤其涉及用于模数或数模转换器的参考电压噪声滤波器，其中参考负载电流为恒定负载。

背景技术

模数转换器(ADC)，尤其是连续时间sigma-delta调制器(CTSDM)，由于非常适合高速，高性能系统的高能效运行而受到欢迎。在CTSDM中，通常将随时间变化的输入模拟信号转换为数字流，该数字流表示感兴趣的频带中具有高保真度的输入。然后，该数字流将经过数字后处理(通常是抽取)，以提供最终的数字代码流，该数字流以高保真度表示数字域中的模拟输入信号。

然而，在一种方法中，CTSDM在反馈路径中使用电流数模转换器(DAC)，该路径可能会受到与输入相关的参考误差的影响。尽管已使用四线切换等技术来解决此类误差，但CTSDM以及其他ADC和DAC也容易受到外部基准噪声的影响。例如，诸如电压参考之类的外部组件的值可能会随温度和时间而漂移，这会对性能产生不利影响。

发明内容

本发明涉及一种电压基准噪声滤波器，对于基准负载电流为恒定负载的任何电路，该电路都使用最少的外部组件来基本消除了噪声，并且该电路使用的外部组件的值可能会随温度、时间等变化。尽管示出了示例实施例中示出的用于ADC的实施方式，但是应当理解，本文描述的技术可以扩展到从电压参考源接收基本恒定电流的任何电路。

在样品实施方案中，提供电路包括：转换器(例如，模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC))，在输入端子处接收输入电压，并将该输入电压与在参考端子处从参考电压电路接收的参考电压进行比较。电阻器在第一端连接到所述电压参考电路并且在第二端连接到所述转换器的参考端子。此外，电路还包括连接到电阻器的第二端的参考电容器端子。参考电容器端子将所述电阻器的第二端连接到所述电容器以形成对所述电压参考电路的输出进行滤波的滤波器。

参考增益微调电路使用选择以补偿由所述电阻器两端的电压降引起的增益误差的比例因子，补偿所述电阻器两端的电压降。参考增益微调电路的乘法器将转换器的输出乘以比例因子。

在其他样品实施方案中，提供电路，包括至少两个转换器(例如，连续时间sigma-delta模数转换器)，在各自输入端子处接收输入电压，并将该输入端子与在相应参考端子处从参考电压电路接收的参考电压进行比较。电阻器在第一端连接到所述电压参考电路并且在第二端连接到相应转换器的参考端子。提供参考增益微调电路，存储选择以补偿由所述电阻器两端的电压降引起的增益误差的比例因子，并将转换器的相应输出乘以所述比例因子。

在样品实施方案中，参考增益微调电路包括存储比例因子的数字存储器。比例因子具有在电路的校准过程中计算出的值，以在所有转换器开启时将电压参考施加到电阻器的第一端时补偿电阻器两端的电压降。参考增益微调电路还可包括乘法器，该乘法器将所述转换器的相应输出乘以所述比例因子和具有L/M值的第二比例因子，其中M是所述转换器的总数，并且L是打开的转换器的总数。乘法器还可将所述转换器的相应输出乘以额外的比例因子，以在所述转换器类型不同时补偿各个转换器之间的输出电压差。

在样品实施方案中，电阻器与转换器和参考增益微调电路位于同一半导体芯片上。可选地，电压参考电路可以在同一半导体芯片上。电阻器可以由与转换器相同的材料类型制成，以减少增益随温度的漂移。