【技术实现步骤摘要】
一种逐次逼近型ADC的电容校准方法
[0001]本专利技术涉及模数转换器领域,尤其涉及逐次逼近(SAR)型 ADC(模数转换器)的电容校准方法。
技术介绍
[0002]图2为现有逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）的示意图，一般包括为开关电容、比较器、SAR逻辑。开关电容模块用于采样，并且将比较器的数字输出结果以模拟权重转换成模拟信号。比较器用于将开关电容模块的模拟信号判决成数字信号。SAR逻辑模块用于控制逐次逼近的逻辑控制，将比较器的结果逐位反馈到开关电容模块，同时输出ADC的量化结果。当ADC的分辨率较高时，需要校准模块来辅助提高ADC模拟性能。
[0003]在SAR ADC中，其中一个重要的精度限制在于电容不匹配。为解决匹配精度的限制，其中一个传统的解决方案为增加电容尺寸从物理上获得较高匹配精度，然而这会增加版图面积、降低ADC的速度，使用这种方案所增加面积会随着分辨率的增加指数增长，当分辨率大于12bit以上时所需要的面积是巨大的。另外一个方法是电容校准，传统的电容校准需要一个额外的校准电容阵列，这增加了版...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种逐次逼近型ADC的电容校准方法，逐次逼近型ADC包括依次连接的开关电容模块、比较器和SAR逻辑模块，其特征在于，电容校准方法包括：以理想电容的数字权重初始化所述开关电容模块中所有待校准电容的差分模式数字权重W
i_diff
[N:1]和单端模式数字权重W
i_sing
[N:1]；其中N表示逐次逼近型ADC的分辨率，i表示电容序号；依次获取各待校准电容的差分模式下的实际数字权重，并赋值给对应所述差分模式数字权重；依次获取各待校准电容的单端模式下的实际数字权重，并赋值给对应所述单端模式数字权重；根据所选的差分模式或单端模式，将各所述差分模式数字权重或各所述单端模式数字权重赋值给各实际最终数字权重；对逐次逼近型ADC的模拟输出信号使用各实际最终数字权重按位相加，得到数字输出信号。2.根据权利要求1所述的逐次逼近型ADC的电容校准方法，其特征在于，所述开关电容模块中电容阵列包括依次排列的待校准电容组成的阵列和不需要校准的二进制电容阵列C3；待校准电容组成的阵列包括依次排列的待校准的温度码电容阵列C1和待校准的二进制电容阵列C2。3.根据权利要求2所述的逐次逼近型ADC的电容校准方法，其特征在于，所述依次获取各待校准电容的差分模式下的实际数字权重，并赋值给对应所述差分模式数字权重，包括：逐次逼近型ADC开启差分模式；从最低位开始依次遍历二进制电容阵列C2中每个待校准电容，获取二进制电容阵列C2中每个待校准电容的差分模式下的实际数字权重；依次遍历温度码电容阵列C1中每个待校准电容，获取温度码电容阵列C1中每个待校准电容的差分模式下的实际数字权重；将各个待校准电容的差分模式下的实际数字权重赋值给各对应的所述差分模式数字权重。4.根据权利要求3所述的逐次逼近型ADC的电容校准方法，其特征在于，获取二进制电容阵列C2中某个待校准电容的差分模式下的实际数字权重，包括：将极性标志位cap_pn置1，P端的该待校准电容置1，N端的该待校准电容置0；将排在该待校准电容前面的其他未校准电容连接到等效1/2电位，以此为初始态将排在该待校准电容后面的其他电容正常SAR转换，得到第一模拟输出结果；将第一模拟输出结果取出正常SAR转换部分，乘上差分模式数字权重W
i_diff
[x:1]，得到该待校准电容的第一校准结果；其中x表示正常SAR转换的位数；将极性标志位cap_pn置0，P端的该待校准电容置0，N端的该待校准电容置1；将排在该待校准电容前面的其他未校准电容连接到等效1/2电位，以此为初始态将排在该待校准电容后面的其他电容正常SAR转换，得到第二模拟输出结果；将第二模拟输出结果取出正常SAR转换部分，乘上差分模式数字权重W
i_diff
[x:1]，得到该待校准电容的第二校准结果；将第一校准结果和第二校准结果相减并取绝对值，得到该待校准电容的差分模式下的
实际数字权重，更新到W
i_diff
[N:1]的对应位中。5.根据权利要求3所述的逐次逼近型ADC的电容校准方法，其特征在于，获取温度码电容阵列C1中某个待校准电容的差分模式下的实际数字权重，包括：将极性标志位cap_pn置1，P端的该待校准电容置1，N端的该待校准电容置0；将温度码电容阵列C1中其他未校准电容都接到等效1/2电位，以此为初始态将二进制电容阵列C2和二进制电容阵列C3中的电容正...
【专利技术属性】
技术研发人员：林志伦，岳庆华，刘亚东，庄志青，
申请(专利权)人：灿芯半导体上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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