[发明专利]高精度逐次逼近型模数转换器及其基于DNL的性能提升方法

摘要

本发明提供一种高精度逐次逼近型模数转换器，包括冗余权重电容阵列、比较器、编码重建电路、权重存储电路和控制逻辑电路；冗余权重电容阵列在采样阶段采集输入电压，产生输出电压，以及在转换阶段根据比较器输出结果控制冗余权重电容阵列的相应权重电容实现电压加减运算，比较器比较冗余权重电容阵列的输出电压，编码重建电路根据比较器输出结果和权重存储电路中的电容权重，计算逐次逼近型模数转换器的输出码，权重存储电路存储电容权重，控制逻辑电路控制冗余权重电容阵列的采样和转换阶段。本发明还提供一种基于DNL的适于模数转换器的性能提升方法。本发明采用带有冗余权重的电容阵列，实现了电容失配误差的数字校正，提升了转换速度和线性度。

主权项

一种高精度逐次逼近型模数转换器，其特征在于，包括冗余权重电容阵列、比较器、编码重建电路、权重存储电路和控制逻辑电路；其中，所述冗余权重电容阵列接收外部输入电压Vin+和Vin‑，在所述控制逻辑电路的控制下，产生输出电压Vout+和Vout‑，并送入所述比较器进行比较，根据比较器的比较结果，在所述控制逻辑电路的控制下，依次控制每位电容参与电压加减运算，重新产生输出电压Vout+和Vout‑，送入比较器进行比较，如此循环，直到最后一位电容完成电压加减运算，冗余权重电容阵列结合权重存储电路，实现电容失配误差数字校正，避免模数转换器失码；所述比较器比较所述冗余权重电容阵列的输出电压Vout+和Vout‑，若Vout+大于Vout‑，比较器输出为1，否则，比较器输出为0；所述编码重建电路根据比较器输出结果和所述权重存储电路中根据DNL提取的实际电容权重，计算逐次逼近型模数转换器的输出码；所述权重存储电路存储根据差分非线性DNL提取的实际电容权重；所述控制逻辑电路控制所述冗余权重电容阵列在采样阶段采集输入电压，以及在转换阶段根据比较器输出结果控制冗余权重电容阵列的相应权重电容实现电压加减运算。