The invention discloses a calibration method for the charge type SAR ADC parasitic capacitance. The charge type SAR ADC includes a LSB capacitance array, which connects all the top plates of the LSB capacitance array with one end of the first compensation circuit, the other end of the first compensation circuit is connected to an arbitrary constant potential, and the first compensation circuit is composed of the first fixed capacitance Cdl. It is composed of the first adjustable capacitor Cdl 'parallel connection, and the nonlinear error of SAR ADC is adjusted by adjusting the first compensation circuit. The unit capacitance of the LSB capacitor array is Cu, with a total of L bits. The relationship between the low bit and the high bit increases by 2 times, and the maximum bit capacitance is 2L_1Cu. When the total capacitance of the LSB capacitance array is CLt, the following formula is established: CLt = (2L 1) Cu+Cdl+Cdl. The calibration method for the parasitic capacitance of charge-type SAR ADC can achieve high linearity and gain adjustment precision, and is especially suitable for the design of high-precision ADC.
【技术实现步骤摘要】
针对电荷型SAR-ADC寄生电容的校准方法
本专利技术涉及一种芯片设计领域,特别涉及一种针对电荷型SAR-ADC寄生电容的校准方法。
技术介绍
模拟和数字信号之间的转换是信号处理重要的组成部分,自然界的声、光、电等模拟信号要先经过模拟数字转换器(ADC)转成数字信号才能被数字系统进一步的转换和处理。不同的系统对ADC的指标要求也不尽相同,不同的ADC指标要求都有相应的ADC结构与之相适应。随着集成电路工艺尺寸的减小和制造工艺精度的提高,目前应用最为广泛的ADC结构有SAR-ADC、sigma-deltaADC和流水线ADC。而逐次逼近转换器(SAR-ADC)具有中等速度、中等精度、低功耗和低成本的综合优势,在更加广阔的领域中得到了应用。SAR-ADC的基本结构包含一个比较器、一个数字模拟转换器(DAC)和一个逐次逼近控制器(SAR)。它将采样信号与已知电压不断地进行比较,一个周期完成一位转换,N个周期完成N位转换,SAR-ADC的分辨率和转换速度是相互矛盾的。其中ADC的精度主要由数字模拟转换器的精度决定。数字模拟转换器的结构很多,应用最为广泛的为电荷型数模转换器,如图1所示。所谓电荷型数模转换器的工作过程是通过电荷在二元比例划分电容阵列中的再分配来完成的,通过电荷的再分配将输入电压与基准电压比例进行比较,找到最接近输入电压的基准电压比例,也就实现了模拟和数字之间的转换。电荷型DAC的精度和所需要的面积都是限制位数的因素,其中,精度指的是电容的比例精度。电容的比例精度与电容的面积正相关,要想实现更高的比例精度,必须消耗更大的面积。在现有的工艺条件下,电容比 ...
【技术保护点】
1.一种针对电荷型SAR‑ADC寄生电容的校准方法,所述电荷型SAR‑ADC包括LSB电容阵列,其特征在于,将所述LSB电容阵列的所有上极板与第一补偿电路的一端相连,所述第一补偿电路的另一端接任意恒定电位,所述第一补偿电路由第一固定电容Cdl和第一可调电容Cdl'并联组成,通过调节所述第一补偿电路来调节SAR‑ADC的非线性误差,所述LSB电容阵列中单位电容值为Cu,共L位,从低位到高位分别以2倍的关系递增,最高位电容值为2L‑1Cu,且当所述LSB电容阵列的总电容值为CLt时,则如下关系式成立:CLt=(2L‑1)·Cu+Cdl+Cdl'。
【技术特征摘要】
1.一种针对电荷型SAR-ADC寄生电容的校准方法,所述电荷型SAR-ADC包括LSB电容阵列,其特征在于,将所述LSB电容阵列的所有上极板与第一补偿电路的一端相连,所述第一补偿电路的另一端接任意恒定电位,所述第一补偿电路由第一固定电容Cdl和第一可调电容Cdl'并联组成,通过调节所述第一补偿电路来调节SAR-ADC的非线性误差,所述LSB电容阵列中单位电容值为Cu,共L位,从低位到高位分别以2倍的关系递增,最高位电容值为2L-1Cu,且当所述LSB电容阵列的总电容值为CLt时,则如下关系式成立:CLt=(2L-1)·Cu+Cdl+Cdl'。2.根据权利要求1所述的针对电荷型SAR-ADC寄生电容的校准方法,其特征在于,所述第一可调电容Cdl'由多个电容组电路并联组成,所述第一可调电容Cdl'中的每个所述电容组电路均由两个电容串联组成,并且其中一个电容与一个选通开关并联。3.根据权利要求2所述的针对电荷型SAR-ADC寄生电容的校准方法,其特征在于,所述第一可调电容中的每个所述电容组电路中的电容取值相同或不同。4.根据权利要求1所述的针对电荷型SAR-ADC寄生电容的校准方法,其特征在于,所述电荷型SAR-ADC还包括MSB电容阵列,将所述MSB电容阵列的所有上极板与第二补偿电路的一端相连,所述第二补偿电路的另一端一路通过...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨小坤,张海峰,原义栋,胡毅,何洋,李振国,靳嘉桢,
申请(专利权)人:北京智芯微电子科技有限公司,国网信息通信产业集团有限公司,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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