[发明专利]一种流水线模数转换器及其误差校准方法

摘要

本发明公开了一种应用于流水线模数转换器的前台数字校准方法，在经典流水线模数转换器结构的基础上，在需要校准误差的级添加级校准添加电路。在校准工作期间，通过对需要校准误差级的级校准添加电路和采样电容给定4种特定输入，进而通过前台数字校准计算及校准电路提取出校准级电容失配误差、运放失调误差及子数模转换器参考电压误差。在正常工作期间，前台数字校准计算及校准电路工作。该前台数字校准算法结构简单、添加极少的额外元件、时序控制简单、寄存器个数少，同时大大减小了数字电路设计的难度与周期。该前台数字校准算法对流水线模数转换器的静态特性校准效果明显，对动态特性有一定的校准效果。

主权项

一种流水线模数转换器，其特征在于：包括至少两级模数转换器和前台数字校准计算及校准电路（30），其中：至少第1级模数转换器（10）包括校准电路（102）和MDAC电路（100），所述校准电路（102）包括校准电容（CC），所述校准电容（CC）一端连接到所述MDAC电路（100），另一端分别通过开关元件连接到第一参考电压（+Vref）、第二参考电压（‑Vref）和接地端；所述前台数字校准计算及校准电路（30）连接到所述至少两级模数转换器；其中包括所述校准电路（102）的所述至少第1级模数转换器（10）通过所述校准电路（20）和所述MDAC电路（100）产生包含误差的模拟残差信号，并且所述至少两级模数转换器将所述模拟残差信号转换为数字码；所述前台数字校准计算及校准电路（30）接收所述数字码、根据所述数字码获得所述流水线模数转换器的误差校准码、并且当所述流水线模数转换器正常工作时用所述误差校准码校准所述流水线模数转换器转换输出的数据；所述MDAC电路（100）包括运算放大器、采样电容（CS）和反馈电容（Cf），所述采样电容（CS）的一端分别通过开关元件连接到所述流水线模数转换器的信号输入端（Vin）、第一参考电压（+Vref）、第二参考电压（‑Vref）和接地端，另一端连接到所述运算放大器的反相输入端并通过开关元件接地，所述校准电容（CC）的所述一端连接到所述运算放大器的反相输入端。