【技術實現步驟摘要】
本申請涉及集成電路，特別涉及一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路及方法。
技術介紹
1、大多數逐次逼近(sar)型模數轉換器(analog?to?digital?converter，簡稱adc)采用開關電容電路采樣。低成本集成電路生產工藝提供的電容會有電壓系數，用這種電容實現的模數轉換器的積分非線性(integral?nonlinearity，簡稱inl)變大，特別是當輸入信號幅度變高時。為了降低模數轉換的inl誤差，需要進行修正。
2、采樣電容的非線性通常包含在電容失配導致的非線性誤差中，傳統的sar?adc電路注重電容失配的問題，較少關注大擺輻輸入時采樣電容的非線性修正，很少單獨修正采樣電容的非線性。但是當輸入信號幅度夠高時，有必要先對電容非線性進行修正然后再對電容失配導致的非線性誤差進行修正。對電容非線性的修正方法要低成本，低功耗，高效率。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路及方法，單獨對電容非線性進行修正，從容可以達到或接近同等情況下用高線性電容才能實現的inl指標，降低芯片生產成本。
2、本申請公開了一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路，包括：
3、電阻分壓信號發生器，用于產生多比特的電壓測試信號；
4、第一選通器，所述第一選通器連接到所述電阻分壓信號發生器并選通所述多比特的電壓測試信號之一；
5、第二選通器，用于選通芯片外部
6、電容陣列，所述電容陣列中的每一個電容的一端各自分別連接所述芯片外部輸入信號或所述第一選通器輸出的電壓測試信號之一、以及第一參考電壓或第二參考電壓之一，所述電容陣列中的每一個電容的另一端均通過開關連接到固定電位；
7、比較器，所述比較器的第一輸入端連接到所述電容陣列中的每一個電容的另一端，所述比較器的第二輸入端連接到所述固定電位；
8、逐次逼近邏輯，所述逐次逼近邏輯連接到所述比較器的輸出端并根據所述比較器的比較結果輸出數字信號到所述電容陣列；
9、補償邏輯，所述補償邏輯連接到所述逐次逼近邏輯，用于根據所述數字信號確定所述數字信號所在的歸一化區間并從補償查找表中查詢該歸一化區間所對應的補償值；以及
10、修正數模轉換器，用于將所述補償值轉換為模擬信號并輸出到所述比較器的第一輸入端。
11、在一個優選例中，還包括：
12、偽隨機數發生器，所述偽隨機數發生器連接到所述補償邏輯并用于產生偽隨機序列；其中，所述補償邏輯根據所述偽隨機序列和預設變量確定區間修正值，所述補償邏輯根據所述區間修正值和所述數字信號確定所述數字信號所在的歸一化區間并從補償查找表中查詢該歸一化區間所對應的補償值。
13、在一個優選例中，所述偽隨機序列中的當前值為1時，所述區間修正值為+δ或-δ，所述偽隨機序列中的當前值為0時，所述區間修正值為-δ或+δ，其中δ為所述預設變量，所述補償邏輯將根據所述數字信號確定的所述數字信號所在的歸一化區間與所述區間修正值相加以獲得修正后的歸一化區間。
14、在一個優選例中，所述電阻分壓信號發生器包括串聯于第三參考電壓和地端的m個電阻，并且輸出m個電壓測試信號到所述第一選通器。
15、在一個優選例中，所述第一選通器為m分之一選通器。
16、在一個優選例中，所述m為4、8、16或32。
17、在一個優選例中，所述第二選通器為二分之一選通器。
18、在一個優選例中，所述電容陣列根據所述數字信號確定每一個電容的一端連接到所述第一參考電壓或所述第二參考電壓。
19、本申請公開了一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的方法，應用于上述的對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路，所述方法包括：
20、所述第二選通器選通所述第一選通器輸出的電壓測試信號之一；
21、在第四參考電壓下，依次輸出多比特的電壓測試信號到所述電容陣列的每一個電容的一端，根據所述逐次逼近邏輯輸出的數字信號獲取所述第四參考電壓下歸一化的第一數字信號測量值；
22、在第五參考電壓下，依次輸出多比特的電壓測試信號到所述電容陣列的每一個電容的一端，根據所述逐次逼近邏輯輸出的數字信號獲取所述第五參考電壓下歸一化的第二數字信號測量值，其中所述第五參考電壓遠小于所述第四參考電壓；以及
23、將所述第一數字信號測量值與所述第二數字信號測量值之間的差值作為所述補償值并存儲于所述補償邏輯的補償查找表中。
24、在一個優選例中，所述第五參考電壓是所述第四參考電壓的四分之一。
25、本申請實施方式中，單獨對電容非線性進行修正，從容可以達到或接近同等情況下用高線性電容才能實現的inl指標，修正方法只需要簡單的數字運算和少量模擬電路，降低功耗和成本。
26、本申請的說明書中記載了大量的技術特征，分布在各個技術方案中，如果要羅列出本申請所有可能的技術特征的組合(即技術方案)的話，會使得說明書過于冗長。為了避免這個問題，本申請上述
技術實現思路
中公開的各個技術特征、在下文各個實施方式和例子中公開的各技術特征、以及附圖中公開的各個技術特征，都可以自由地互相組合，從而構成各種新的技術方案(這些技術方案均應該視為在本說明書中已經記載)，除非這種技術特征的組合在技術上是不可行的。例如，在一個例子中公開了特征a+b+c，在另一個例子中公開了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技術手段，技術上只要擇一使用即可，不可能同時采用，特征e技術上可以與特征c相組合，則，a+b+c+d的方案因技術不可行而應當不被視為已經記載，而a+b+c+e的方案應當視為已經被記載。
【技術保護點】
1.一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2所述的電路，其特征在于，所述偽隨機序列中的當前值為1時，所述區間修正值為+Δ或-Δ，所述偽隨機序列中的當前值為0時，所述區間修正值為-Δ或+Δ，其中Δ為所述預設變量，所述補償邏輯將根據所述數字信號確定的所述數字信號所在的歸一化區間與所述區間修正值相加以獲得修正后的歸一化區間。
4.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電阻分壓信號發生器包括串聯于第三參考電壓和地端的m個電阻，并且輸出m個電壓測試信號到所述第一選通器。
5.根據權利要求4所述的電路，其特征在于，所述第一選通器為m分之一選通器。
6.根據權利要求4所述的電路，其特征在于，所述m為4、8、16或32。
7.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述第二選通器為二分之一選通器。
8.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電容陣列根據所述數字信號確定每一個電容的一端連接到所述第一參考電壓
9.一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的方法，所述方法應用于如權利要求1-8中任一項所述的對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路，其特征在于，所述方法包括：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述第五參考電壓是所述第四參考電壓的四分之一。
...【技術特征摘要】
1.一種對逐次逼近模數轉換器的采樣電容的非線性補償的電路，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2所述的電路，其特征在于，所述偽隨機序列中的當前值為1時，所述區間修正值為+δ或-δ，所述偽隨機序列中的當前值為0時，所述區間修正值為-δ或+δ，其中δ為所述預設變量，所述補償邏輯將根據所述數字信號確定的所述數字信號所在的歸一化區間與所述區間修正值相加以獲得修正后的歸一化區間。
4.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電阻分壓信號發生器包括串聯于第三參考電壓和地端的m個電阻，并且輸出m個電壓測試信號到所述第一選通器。
5.根據權利要求4所述的電路，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙晶文，
申請(專利權)人：上海類比半導體技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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