[发明专利]具有自适应误差校准功能的电荷耦合流水线模数转换器

摘要

本发明提供了一种具有自适应误差校准功能的电荷耦合流水线模数转换器，其包括一个电荷耦合流水线模数转换器核、一个共模误差校准模块、一个差模误差校准模块、一个输入共模电压偏移补偿模块、一个数字后台校准模块和一个误差校准控制器模块。本发明能够自动检测全差分结构电荷耦合流水线模数转换器中由于非理想特性而引起的差模误差、共模误差、输入共模电压偏移误差和电路正常工作之后由于温度和电压波动带来的误差，并对这些误差进行校准，将这些误差的影响控制在模数转换器的最低分辨率要求以内，以克服各类非理想特性所造成的误差对现有电荷耦合流水线模数转换器的精度限制的问题，进一步提高现有电荷耦合流水线模数转换器的转换精度。

主权项

具有自适应误差校准功能的电荷耦合流水线模数转换器，其特征是，包括与电荷耦合流水线模数转换器核（30）相连的共模误差校准模块（31）、差模误差校准模块（32）、输入共模电压偏移补偿模块（33）、误差校准控制器模块（34）和数字后台校准模块（35），其中所述误差校准控制器模块（34）分别连接共模误差校准模块（31）、差模误差校准模块（32）、输入共模电压偏移补偿模块（33）和数字后台校准模块（35）；所述电荷耦合流水线模数转换器核（30）用于将模拟输入信号转换为数字输出码；共模误差校准模块（31）用于对电荷耦合流水线模数转换器核（30）进行共模误差校准，差模误差校准模块（32）用于对电荷耦合流水线模数转换器核（30）进行差模校准，输入共模电压偏移补偿模块（33）用于对芯片外部输入到电荷耦合流水线模数转换器核（30）的输入差分信号共模电压偏移误差进行补偿，数字后台校准模块（35）用于对电路正常工作之后由于温度和电压波动带来的误差进行校准；误差校准控制器模块（34）用于控制整个电荷耦合流水线模数转换器的工作模式，同时还控制共模误差校准模块（31）、差模误差校准模块（32）、输入共模电压偏移补偿模块（33）和数字后台校准模块（35）的工作状态；所述数字后台校准模块（35）包括伪随机码产生模块、求平均值模块、后台误差估计模块和后台误差纠正模块，所述后台误差纠正模块的输入连接电荷耦合流水线模数转换器核（30）中第一级子级流水线电路和后级电路的输出，所述后级电路的输出还连接到求平均模块；伪随机码产生模块用于产生伪随机码，其输出同时给电荷耦合流水线模数转换器核（30）的第一级子级流水线电路和后台误差纠正模块；求平均值模块对电荷耦合流水线模数转换器核（30）的除第一级外的后级电路的量化输出值Dres进行平均处理，平均处理后的结果输出给后台误差纠正模块；后台误差估计模块根据所述后台误差纠正模块所提供的误差原码进行实时误差估计，并将纠错码反馈给后台误差纠正模块；后台误差纠正模块对电荷耦合流水线模数转换器核（30）中各级子电路提供的输出码、伪随机码产生模块产生的伪随机码、求平均模块所提供的平均码和后台误差估计模块提供的纠错码进行处理得到模数转换器的最终输出Dout。