[发明专利]流水线ADC的数字后台校准装置

摘要

本发明提供了一种流水线ADC的数字后台校准装置。该装置包括多级级联的子流水线和校准电路组成，每级子流水线包括采样/保持电路，余量放大器，Sub‑ADC与Sub‑DAC，模拟信号依次通过流水线ADC的每一级子流水线，在模拟量输入被校准级子流水线的同时，校准电路产生的伪随机序列被输入到被校准级子流水线的Sub‑DAC中，校准电路利用伪随机序列和被校准级子流水线的所有后级子流水线转换的校准后的数字量，对被校准级子流水线转换的数字量进行校准，得到被校准级子流水线转换的校准后的数字量。本发明克服现有校准算法对模拟电路的修改，可同时校准由电容失配与运放有限增益引起的误差，且不打断ADC正常的工作，不改变原有模拟电路设计，特别是较好改进了由于校准算法本身引入的误差，校准代价小，校准精度高。

主权项

1.一种流水线ADC的数字后台校准装置，其特征在于，包括：所述流水线ADC由多级级联的子流水线和校准电路组成，每级子流水线包括采样/保持电路，余量放大器，Sub‑ADC与Sub‑DAC，所述校准电路与每一级子流水线电路连接；模拟信号依次通过流水线ADC的每一级子流水线，在模拟量输入被校准级子流水线的同时，所述校准电路产生的伪随机序列被输入到所述被校准级子流水线的Sub‑DAC中，所述被校准级子流水线输出的模拟量与伪随机序列共同经过余量放大器后进入到后一级子流水线；所述校准电路利用伪随机序列和所述被校准级子流水线的所有后级子流水线转换的校准后的数字量，对所述被校准级子流水线转换的数字量进行校准，得到所述被校准级子流水线转换的校准后的数字量；所述校准电路包括PN序列发生器、选择器、控制信号模块、误差补偿模块、数字校准模块与数字量相加模块，所述数字校准模块包括设置在各个子流水线中的子校准模块；所述PN序列发生器，用于产生伪随机序列；所述选择器，用于和所述PN序列发生器、控制信号模块连接，和各级子流水线中的Sub‑DAC连接；所述控制信号模块，用于控制所述选择器在某级子流水线的校准时间向所述某级子流水线注入伪随机序列，同时关闭向其他级子流水线注入伪随机序列的通道；同时控制误差补偿模块，给出被校准级子流水线对应的误差补偿值；所述误差补偿模块，根据控制信号控制，输出被校准级子流水线对应的误差补偿值，该误差补偿值为伪随机序列乘以相关系数；被校准级子流水线中的子校准模块，用于和被校准级子流水线中的Sub‑ADC连接，利用伪随机序列和所述被校准级子流水线的所有后级子流水线转换的校准后的数字量，对所述Sub‑ADC转换的数字量进行校准，得到所述被校准级子流水线转换的校准后的数字量；所述数字量相加模块，用于对各级子流水线转换的校准后的数字量进行错位相加，得到整个流水线ADC输出的数字量。