A/D转换器电路和半导体集成电路制造技术

技术编号:11856996 阅读:84 留言:0更新日期:2015-08-11 04:00
本发明专利技术涉及A/D转换器电路和半导体集成电路。模拟数字转换器电路具有简单的设计且能够防止表面积的增加和其它问题。用于将模拟输入信号转换为数值的模拟数字转换器电路包括将模拟输入信号转换为校正前的数字值的模拟数字转换器单元,以及用于数字地校正从模拟数字转换器单元输出的校正前数字值的校正器单元。校正器单元包括输出通过将为每个比特提供的权重系数与从A/D转换器单元输出的校正前数字值的每个比特相乘并将它们求和而获得的校正后数字值的权重系数乘法器单元,以及用于搜索权重系数以便最小化基于校正后数字值和校正后数字值的近似值而生成的误差信号的权重系数搜索单元。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关申请的交叉引用 于2013年12月27日提交的日本专利申请No. 2013-272727的公开内容,包括说 明书、附图和摘要,在此通过引用而将其整体包含在此。
本专利技术涉及一种用于将模拟量转换为数值的模拟/数字(A/D)转换器电路。
技术介绍
顺序比较ADC(模拟数字转换器)是A/D(模拟/数字)转换系统的一种类型。借 助于CMOS处理小型化,高速和高准确率AD(模拟数字)转换变得可能,使得顺序比较ADC 现在用于从传统传感器应用到无线通信等等的广泛领域。在该些领域中,执行非二进制转 换的顺序比较ADC已经证明特别针对诸如处理小型化所导致的器件失配的不希望的效应 具有抵抗力(强健),因此,在该领域的研究近年来已在学术会议中有所报告。 在基于二进制搜索的相关技术的二进制顺序比较ADC中,数字值是通过W从高阶 位开始执行的二进制搜索来确定的,同时将其反馈施加于在DAC(数字模拟转换器)中输入 的模拟信号。每个比特的权重因此在2的幕处施加。换句话说,数字输出值X和来自AD转 换结果的每个比特Di之间的关系由下式给出。[000引[公式U【主权项】1. 一种模拟数字转换器电路,所述模拟数字转换器电路将模拟输入信号转换为数值, 所述模拟数字转换器电路包括: 模拟数字转换器单元,所述模拟数字转换器单元将所述模拟输入信号转换为校正前数 字值;以及 校正器单元,所述校正器单元数字地校正从所述模拟数字转换器单元输出的所述校正 前数字值, 其中,所述校正器单元包括: 权重系数乘法器单元,所述权重系数乘法器单元输出校正后数字值,所述校正后数字 值是通过将从所述模拟数字转换器单元输出的所述校正前数字值的每个比特与为每个比 特提供的权重系数相乘后并将它们求和而获得的,以及 权重系数搜索单元,所述权重系数搜索单元搜索权重系数,以便使基于所述校正后数 字值和所述校正后数字值的近似值而生成的误差信号最小化。2. 根据权利要求1所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述权重系数搜索单元通过将所述误差信号与用于搜索所述权重系数的搜索矢 量相乘后并求和来重写所述为每个比特提供的权重系数,所述搜索矢量是基于对应的校正 前数字值的每个比特和所述校正前数字值的每个比特的近似值而生成的。3. 根据权利要求2所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述校正器单元还包括: 搜索矢量生成器单元,所述搜索矢量生成器单元基于所述校正前数字值的每个比特和 所述校正前数字值的每个比特的近似值来生成搜索矢量,以及 误差信号生成器单元,所述误差信号生成器单元基于所述校正后数字值和所述校正后 数字值的近似值来计算所述误差信号。4. 根据权利要求3所述的模拟数字转换器电路,其中, 所述误差信号生成器单元计算所述误差信号,作为所述校正后数字值与基于所述校正 后数字值的近似值的内插估计值之间的差,以及 所述搜索矢量生成器单元基于在所述校正前数字值的每个比特和基于所述校正前数 字值的每个比特的近似值的内插比特估计值之间的差,来生成所述搜索矢量。5. 根据权利要求3所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述搜素矢量生成器单元和所述误差信号生成器单元是数字滤波器。6. 根据权利要求1所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述校正器单元还包括偏移校正器单元,用于对来自所述权重系数乘法器单元 的输出执行偏移校正。7. 根据权利要求1所述的模拟数字转换器电路,还包括: 测试信号生成器电路,所述测试信号生成器电路生成期望的测试信号,以及 开关电路,所述开关电路在所述模拟输入信号和所述测试信号之间切换,并且将所述 模拟输入信号或所述测试信号输入到所述模拟数字转换器单元中。8. 根据权利要求7所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述测试信号是三角波。9. 根据权利要求7所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述权重系数乘法器单元输出第一校正后数字值,所述第一校正后数字值是通 过将从所述模拟数字转换器单元输出的所述测试信号的每个比特的第一校正前数字值与 为每个比特提供的所述权重系数相乘后并求和而获得的, 所述权重系数搜索单元搜索权重系数,以便使基于所述第一校正后数字值和所述第一 校正后数字值的近似值而生成的误差信号最小化,以及 所述权重系数乘法器单元输出第二校正后数字值,所述第二校正后数字值是通过将在 正常操作期间从所述模拟数字转换器单元输出的所述模拟输入信号的第二校正前数字值 的每个比特与由所述权重系数搜索单元搜索到的所述权重系数相乘后并求和而获得的。10. 根据权利要求1所述的模拟数字转换器电路,还包括: 多个采样器,所述多个采样器能够以各自不同的时序保持所述模拟输入信号,并且将 各个模拟输入信号输出到所述模拟数字转换器单元, 其中,所述校正器单元还包括: 增益校正器单元,所述增益校正器单元校正通过切换来自所述采样器的输出而生成的 信道之间的增益的失配,以及 偏移校正器单元,所述偏移校正器单元校正通过切换来自所述采样器的输出而生成的 信道之间的偏移的失配。11. 根据权利要求1所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述校正器单元还包括数字滤波器,所述数字滤波器被安装在所述权重系数搜 索单元和所述权重系数乘法器单元之间。12. -种模拟数字转换器电路,所述模拟数字转换器电路将模拟输入信号转换为数值, 所述模拟数字转换器电路包括: 多个模拟数字转换器单元,所述多个模拟数字转换器单元将所述模拟输入信号转换为 校正前数字值;以及 校正器单元,所述校正器单元数字地校正从所述模拟数字转换器单元输出的所述校正 前数字值, 其中,所述校正器单元包括: 多个权重系数乘法器单元,所述多个权重系数乘法器单元被安装成对应于每个所述模 拟数字转换器单元,并且输出校正后数字值,所述校正后数字值是通过将对应的校正前数 字值中的每个比特与对于每个比特的权重系数相乘后并将它们求和而获得的; 多个权重系数搜索单元,所述多个权重系数搜索单元被安装成对应于每个所述权重系 数乘法器单元,并且搜索权重系数,以便使基于所述校正后数字值和所述校正后数字值的 近似值而生成的误差信号最小化,以及 输出选择器单元,所述输出选择器单元分别切换和输出来自所述权重系数乘法器单元 的输出。13. 根据权利要求12所述的模拟数字转换器电路, 其中,每个所述权重系数搜索单元通过将所述误差信号与用于搜索所述权重系数的搜 索矢量相乘后并求和来重写为每个比特提供的所述权重系数,所述搜索矢量是基于对应的 校正前数字值的每个比特和所述校正前数字值的每个比特的近似值而生成的。14. 根据权利要求13所述的模拟数字转换器电路, 其中,所述校正器单元还包括: 多个搜索矢量生成器单元,所述多个搜索矢量生成器单元被安装成对应于每个所述模 拟数字转当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟数字转换器电路,所述模拟数字转换器电路将模拟输入信号转换为数值,所述模拟数字转换器电路包括:模拟数字转换器单元,所述模拟数字转换器单元将所述模拟输入信号转换为校正前数字值;以及校正器单元,所述校正器单元数字地校正从所述模拟数字转换器单元输出的所述校正前数字值,其中,所述校正器单元包括:权重系数乘法器单元,所述权重系数乘法器单元输出校正后数字值,所述校正后数字值是通过将从所述模拟数字转换器单元输出的所述校正前数字值的每个比特与为每个比特提供的权重系数相乘后并将它们求和而获得的,以及权重系数搜索单元,所述权重系数搜索单元搜索权重系数,以便使基于所述校正后数字值和所述校正后数字值的近似值而生成的误差信号最小化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:木村圭助奥田裕一中根秀夫山本崇也
申请(专利权)人:瑞萨电子株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1