单斜坡模数转换器校准方法及系统技术方案

本申请实施例提供了单斜坡模数转换器校准方法及系统，获取待校正单斜坡ADC的预设数字输出范围的下限数字及中值数字，获取待校正单斜坡ADC的预设电压模拟转换范围的下限电压及中值电压，其中，下限数字不为零；将下限电压输入到待校正单斜坡ADC中，调整待校正单斜坡ADC的偏移校准值，以使待校正单斜坡ADC输出的数字为下限数字，得到此时的偏移校准值为目标偏移校准值；将中值电压输入到待校正单斜坡ADC中，基于目标偏移校准值对待校正单斜坡ADC进行偏移校准，调整待校正单斜坡ADC的增益校准值，以使待校正单斜坡ADC输出的数字为中值数字，得到此时的增益校准值为目标增益校准值。实现了对单斜坡ADC的校准。实现了对单斜坡ADC的校准。实现了对单斜坡ADC的校准。

【技术实现步骤摘要】
单斜坡模数转换器校准方法及系统


[0001]本申请涉及模拟信号处理
，特别是涉及单斜坡模数转换器校准方法及系统。

技术介绍

[0002]在集成电路领域里，单斜坡ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)以其结构简单、成本低廉等优点被广泛地运用于片上的数字信号处理，如各类探测器和传感器。单斜坡ADC的工作原理如图1所示。斜坡发生器在某一时刻输出特定斜率的斜坡信号，该信号与模拟输入信号进行比较，当斜坡信号小于模拟输入信号时，比较器输出高电平，当斜坡信号大于模拟输入信号时，比较器输出低电平，由此产生一个高电平宽度与模拟输入电压幅度成正比的脉冲信号。与此同时，用时钟脉冲来计量这个脉冲信号宽度，并以数字码的形式给出计量结果，由此便完成模拟信号到数字信号的转换。
[0003]在模拟信号到数字信号的转换过程中，斜坡信号的斜率和斜坡发生器、计数器的启动时间都直接影响比较器的输出脉冲宽度及时钟脉冲计数，进而影响模数转换结果。为使单斜坡ADC的模数转换特性符合设计要求，提高单斜坡ADC的精度，必须对单斜坡ADC进行校本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单斜坡模数转换器校准方法，其特征在于，所述方法包括：获取待校正单斜坡模数转换器ADC的预设数字输出范围的下限数字及中值数字，获取所述待校正单斜坡ADC的预设电压模拟转换范围的下限电压及中值电压，其中，所述下限数字不为零；将所述下限电压输入到所述待校正单斜坡ADC中，调整所述待校正单斜坡ADC的偏移校准值，以使所述待校正单斜坡ADC输出的数字为所述下限数字，得到此时的偏移校准值为目标偏移校准值；将所述中值电压输入到所述待校正单斜坡ADC中，基于所述目标偏移校准值对所述待校正单斜坡ADC进行偏移校准，调整所述待校正单斜坡ADC的增益校准值，以使所述待校正单斜坡ADC输出的数字为所述中值数字，得到此时的增益校准值为目标增益校准值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述下限电压输入到所述待校正单斜坡ADC中，调整所述待校正单斜坡ADC的偏移校准值，以使所述待校正单斜坡ADC输出的数字为所述下限数字，得到此时的偏移校准值为目标偏移校准值，包括：将待调整偏移校准值的当前待调整数位设置为1，其中，初始的待调整偏移校准值的各数位均为0，初始的待调整数位为待调整偏移校准值的最高数位；将所述下限电压输入到所述待校正单斜坡ADC中，基于预设增益校准值对所述待校正单斜坡ADC进行增益校准，基于当前的待调整偏移校准值对所述待校正单斜坡ADC进行偏移校准，得到所述待校正单斜坡ADC输出的数值；若当前输出的数值不小于所述下限数字，则保持待调整偏移校准值中当前待调整数位为1；若当前输出的数值小于所述下限数字，则将待调整偏移校准值中当前待调整数位设置为0；选取待调整偏移校准值中下一数位作为待调整数位，返回执行步骤：将待调整偏移校准值的当前待调整数位设置为1，直至当前待调整数位为待调整偏移校准值的最后一位，得到此时的待调整偏移校准值为目标偏移校准值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述中值电压输入到所述待校正单斜坡ADC中，基于所述目标偏移校准值对所述待校正单斜坡ADC进行偏移校准，调整所述待校正单斜坡ADC的增益校准值，以使所述待校正单斜坡ADC输出的数字为所述中值数字，得到此时的增益校准值为目标增益校准值，包括：将待调整增益校准值的当前待调整数位设置为1，其中，初始的待调整增益校准值的各数位均为0，初始的待调整数位为待调整增益校准值的最高数位；将所述中值电压输入到所述待校正单斜坡ADC中，基于所述目标偏移校准值对所述待校正单斜坡ADC进行偏移校准，基于当前的待调整增益校准值对所述待校正单斜坡ADC进行增益校准，得到所述待校正单斜坡ADC输出的数值；若当前输出的数值不小于所述中值数字，则保持待调整增益校准值中当前待调整数位为1；若当前输出的数值小于所述中值数字，则将待调整增益校准值中当前待调整数位设置为0；选取待调整增益校准值中下一数位作为待调整数位，返回执行步骤：将待调整增益校
准值的当前待调整数位设置为1，直至当前待调整数位为待调整增益校准值的最后一位，得到此时的待调整增益校准值为目标增益校准值。4.一种单斜坡模数转换器校准系统，其特征在于，所述系统包括：电压生成器、单斜坡ADC、数值比较器1、寄存器、时序及数字控制逻辑电路；所述时序及数字控制逻辑电路，用于控制各部分的时序；所述寄存器，用于存储待调整偏移校准值及待调整增益校准值；所述电压生成器，用于生成所述单斜坡ADC的预设电压模拟转换范围的下限电压，将所述下限电压输入到所述单斜坡ADC中；所述单斜坡ADC，用于在输入所述下限电压的情况下，基于所述寄存器中的待调整偏移校准值进行偏移校准，并输出当前待调整偏移校准值下的数字信号；所述数值比较器1，用于将当前待调整偏移校准值下的数字信号与所述单斜坡ADC的预设数字输出范围的下限数字进行比较，并根据比较结果调整所述寄存器中的待调整偏移校准值，以使所述单斜坡ADC输出的当前待调整偏移校准值下的数字信号为所述下限数字，得到此时的待调整偏移校准值为目标偏移校准值；所述电压生成器，还用于生成所述单斜坡ADC的预设电压模拟转换范围的中值电压，将所述中值电压输入到所述单斜坡ADC中；所述单斜坡ADC，还用于在输入所述中值电压的情况下，基于所述目标偏移校准值进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴梦施，何佳，刘俊，
申请(专利权)人：杭州海康微影传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：