一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，包括：一个一进制数模转换单元、一个数字调制校正单元、一个温度计译码单元、一个逐次逼近逻辑单元和一个比较器单元。本发明专利技术解决了SAR ADC结构中DAC单元间失配的问题，在不增大DAC单位电容的情况下，基于数字调制校正，对一进制DAC输入码字进行一阶调制，可有效的降低失配产生的谐波，使谐波转换为噪声被移到高频处，使其可应用于高精度SAR转换器的设计中。

A successive approximation analog-to-digital converter based on digital modulation correction

The invention discloses a successive approximation analog-to-digital converter based on digital modulation correction, which comprises a binary digital-to-analog conversion unit, a digital modulation correction unit, a thermometer decoding unit, a successive approximation logic unit and a comparator unit. The invention solves the problem of mismatch between DAC units in the structure of SAR ADC. Without increasing the capacitance of DAC units, the input codeword of the decimal DAC is modulated in the first order based on digital modulation correction, which can effectively reduce the harmonic generated by mismatch, and make the harmonic converted to noise moved to high frequency, so that it can be applied in the design of high-precision SAR converter.

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器
本专利技术属于微电子
，具体涉及一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器。
技术介绍
鉴于SARADC超低功耗的特性，其被广泛应用在物联网传感器芯片中。然而，为使转换器维持N位的精度，其DAC的失配误差必须小于1个LSB(最低有效位)，这就要求DAC的单位电容足够大。通常DAC中的单位电容值与转换器位数(N)成指数倍关系，N越大单位电容也越大，则功耗也会剧增，这与SARADC(逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC))的低功耗特性相悖，因此，传统SARADC结构并不适用于高精度的设计。为保持其低功耗特性，在满足热噪声条件下，DAC(数模转换器)的单位电容值必须足够小，但是由于制造工艺、工艺角等的限制，DAC不同单元间会产生失配，电容越小，这种失配现象越严重，进而在带内衍生出更多的谐波，降低转换器的有效精度。为解决DAC失配问题，通常会对DAC的不同单元进行随机化选择，进而把由失配产生的误差转换成噪声，但这种方式提高了整个带宽内的噪底，并没有真正改善转换器的精度。中国专利CN102045067A提出了一种提高逐次逼近ADC输出信噪比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述模数转换器包括比较器单元、逐次逼近逻辑单元、温度计译码单元、数字调制校正单元以及一进制数模转换单元；所述比较器单元的输入端分别连接参考电压信号和一进制数模转换单元输出端输出的模拟输出信号，所述比较器单元的输出端连接逐次逼近逻辑单元的输入端，所述逐次逼近逻辑单元的输出端连接数字调制校正单元的输入端，数字调制校正单元的输出端连接一进制数模转换单元的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述模数转换器包括比较器单元、逐次逼近逻辑单元、温度计译码单元、数字调制校正单元以及一进制数模转换单元；所述比较器单元的输入端分别连接参考电压信号和一进制数模转换单元输出端输出的模拟输出信号，所述比较器单元的输出端连接逐次逼近逻辑单元的输入端，所述逐次逼近逻辑单元的输出端连接数字调制校正单元的输入端，数字调制校正单元的输出端连接一进制数模转换单元的输入端。2.根据权利要求1所述的一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述比较器单元包括时钟信号通过第一时钟端口来控制比较器单元的工作状态，比较器单元通过比较其两个输入端的信号，也即比较模拟输出信号VU,DAC和参考电压信号Vref的大小来产生数字输出信号Vout，如果VU,DAC大于Vref，则输出‘1’反之为‘0’；i∈{0,1,..,2N-1}。3.根据权利要求1所述的一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述逐次逼近逻辑单元包括时钟信号通过第二时钟端口来控制逐次逼近逻辑单元的工作状态；逐次逼近逻辑单元的N个输出端对应产生N位输出码字DB,i。4.根据权利要求1所述的一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述温度计译码单元包括其N个输入端连接逐次逼近逻辑单元的N位输出码字DB,i，温度计译码单元产生经过译码后的2N-1位温度计码字DT,i。5.根据权利要求1所述的一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述数字调制校正单元包括时钟信号通过第三时钟端口来控制数字数字调制校正单元的工作状态；数字调制校正单元的第1至第2N-1个输入端连接温度计译码单元相对应的2N-1个输出端口，数字调制校正单元的第2N个输入端接地，数字调制校正单元根据2N-1位温度计码字DT,i以及连接的接地信号产生2N位数字码字DS,i。6.根据权利要求5所述的一种基于数字调制校正的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述数字调制校正单元根据2N-1位温度计码字DT,i以及连接的接地信号产生2N位数字码字DS,i包括数字调制校正单元对温度计码字DT,i和接地信号按照一阶调制规则进行打乱，将N×2N-1个基本交换器单元交错连接，输入的温度计码字DT,i和接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯让，王友华，刘建伟，张正平，付东兵，王健安，陈光炳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50