A front end calibration method for pipelined ADC belongs to the field of analog integrated circuit technology. The present invention started from the first stage of pipelined ADC correction gain, until the end of pipeline ADC before correction in N 1 gain for the front-end calibration time, when the error obtained from the first level to the 1 level gain N can gain signal after reduction of the original signal; the specific MATLAB search program of pipeline ADC per level based on the gain of thepipelined ADC, and then through the output data reduction, analysis of the fast Fu Liye transform of the reduced signal, when the effective number of indicators meet the requirements that can find the correct gain, so as to realize the calibration of pipeline ADC. The invention improves the shortcomings of low accuracy of traditional calibration in high-speed and high-precision pipelined ADC, and is efficient, fast and accurate, and is suitable for high-speed and high-precision pipeline ADC calibration.
【技术实现步骤摘要】
一种用于流水线ADC的前端校准方法
本专利技术属于模拟集成电路领域,具体涉及一种用于流水线ADC的前端校准方法。
技术介绍
流水线ADC结构如图1所示,输入信号经采样保持电路采样后送入流水线单元ADC,各单元ADC在双相不交叠时钟的控制下交替进行采样和余差放大。在单元ADC内部,采样相时信号同时经乘法数模转换器MDAC采样和子ADC,子ADC通过比较产生数字码Di;保持相时Di经MDAC与输入信号相减产生余差,MDAC对余差进行放大,余差经放大后送入下一级,作为下一级的输入信号。MDAC输入输出关系如下:其中Gain为MDAC的增益,A为MDAC中运放的开环增益,Vref为参考电压,Cf为反馈电容,Ci为采样电容,Cp为运放输入端的寄生电容,包括输入管寄生电容Cgs、Cgb和Cgd。传统MDAC在低速低精度流水线ADC中可以实现运放高增益要求,从而使得MDAC增益Gain近似等于其理想值即常数但随着流水线ADC向高速高精度方向发展,高速高精度流水线ADC对运放单位增益带宽积要求越来越高,而高带宽高增益运放难以实现,MDAC增益不再似等于常数从而出现增益误差,带来非线性,进而影响ADC性能。近年来高速高精度流水线ADC往往牺牲运放增益,保证运放速度,通过校准算法确定每级增益,进而降低流水线ADC的非线性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为流水线ADC提供一种前端校准方法,利用此方法校准ADC前N-1级增益,校准所需模拟量少,校准速度快精度高。本方法可用在高速高精度流水线ADC校准领域。本专利技术的技术方案为:一种用于流水线ADC的前端校准方法,所述流水线ADC ...
【技术保护点】
一种用于流水线ADC的前端校准方法,其特征在于,所述流水线ADC有N级,其中N为大于1的正整数;所述流水线ADC从第一级增益开始校正,直到依次校正完所述流水线ADC的前N‑1级增益为前端校准一次;在进行校准之前,通过模拟仿真所述流水线ADC电路得到所述流水线ADC中每一级的模拟输出Vout和数字输出Dout;校正流水线ADC的第n级增益具体包括如下步骤,其中n为1至N‑1中的任意一个正整数:1.1:将所述流水线ADC中除第一级增益至第n级增益外的其他级增益设置为理想值,第一级增益至第n‑1级增益为校准后的增益;1.2:对第n级增益从其理想值左右两侧以固定步长依次取值,每取一个第n级增益值Gain(n)按校准公式将第n级模拟输出Vout(n)和第n级数字输出Dout(n)进行还原得到第n级输入电压Vin(n),所述第n级输入电压Vin(n)即为第n‑1级的模拟输出Vout(n‑1);所述校准公式为
【技术特征摘要】
1.一种用于流水线ADC的前端校准方法,其特征在于,所述流水线ADC有N级,其中N为大于1的正整数;所述流水线ADC从第一级增益开始校正,直到依次校正完所述流水线ADC的前N-1级增益为前端校准一次;在进行校准之前,通过模拟仿真所述流水线ADC电路得到所述流水线ADC中每一级的模拟输出Vout和数字输出Dout;校正流水线ADC的第n级增益具体包括如下步骤,其中n为1至N-1中的任意一个正整数:1.1:将所述流水线ADC中除第一级增益至第n级增益外的其他级增益设置为理想值,第一级增益至第n-1级增益为校准后的增益;1.2:对第n级增益从其理想值左右两侧以固定步长依次取值,每取一个第n级增益值Gain(n)按校准公式将第n级模拟输出Vout(n)和第n级数字输出Dout(n)进行还原得到第n级输入电压Vin(n),所述第n级输入电压...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐鹤,牛胜普,高昂,何生生,车来晟,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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