基于非线性误差的SARADC的精度校准方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法及装置，该精度校准方法包括：生成阶梯爬坡信号，和生成周期振荡信号；将周期振荡信号和阶梯爬坡信号相叠加获得叠加信号，叠加信号由多个周期振荡子信号组成；SAR ADC接收多个周期振荡子信号中的第一周期振荡子信号，在多个采样信号点对第一周期振荡子信号进行采样以获得第一采样信号电容值，以及将第一采样信号电容值发送至非线性误差检测校准模块；非线性误差检测校准模块根据阶梯爬坡信号和第一采样信号电容值计算第一非线性误差，并将第一非线性误差与预设非线性误差阈值进行比较。本申请还提供了一种基于非线性误差的SAR ADC的精度校准装置。ADC的精度校准装置。ADC的精度校准装置。

【技术实现步骤摘要】
基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法及装置


[0001]本申请涉及逐次逼近型模数转换器
，尤其涉及一种基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法及装置。

技术介绍

[0002]在SAR型ADC中存在非线性误差，包括积分非线性（Integral Non
‑
Linearity，INL）和微分非线性（Differential Non
‑
Linearity，DNL）误差。非线性误差是由于SAR型ADC的制造材料和工艺造成的非理想误差。DNL误差（下文简称DNL）指的是ADC局部的非线性程度，INL误差（下文简称INL）指的是ADC整体的非线性程度，即，是由DNL积累而成。
[0003]传统技术中，为了测量SAR型ADC的非线性误差，通常采用高精度的斜坡信号测试法或者正弦波码密度测试法来测量。

技术实现思路

[0004]本申请各示例性实施例提供了一种基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，所述SAR ADC的待校准电容位数为N，其中N为大于或等于2的自然数，所述方法包括：步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，其特征在于，所述SAR ADC的待校准电容位数为N，其中N为大于或等于2的自然数，所述方法包括：步骤S100，由非线性误差检测校准模块生成阶梯爬坡信号，其中，所述阶梯爬坡信号的阶梯的数量与所述SAR ADC的所述待校准电容位数N相同，所述阶梯爬坡信号的阶梯的宽度与所述SAR ADC的采样速率相关；步骤S200，生成周期振荡信号，其中，所述SAR ADC具有输入失调误差、输入噪声和输入直流电平误差，所述周期振荡信号的振幅大于或等于所述输入失调误差、所述输入噪声和所述输入直流电平误差之和；步骤S300，将所述周期振荡信号和所述阶梯爬坡信号相叠加获得叠加信号，其中，所述叠加信号由分别与所述SAR ADC的所述待校准电容位数相对应的多个周期振荡子信号组成，且所述多个周期振荡子信号的振幅分别大于或等于所述周期振荡信号的所述振幅；步骤S400，所述SAR ADC接收所述叠加信号的所述多个周期振荡子信号中的第一周期振荡子信号，在多个采样信号点对所述第一周期振荡子信号进行采样以获得第一采样信号电容值，以及将所述第一采样信号电容值发送至与所述SAR ADC连接的所述非线性误差检测校准模块；步骤S500，所述非线性误差检测校准模块根据所述阶梯爬坡信号和所述第一采样信号电容值计算所述第一周期振荡子信号的相应的第一非线性误差，并将所述第一非线性误差与预设非线性误差阈值进行比较以获得比较结果，其中所述预设非线性误差阈值与所述SAR ADC的采样点数负相关；步骤S600，当所述比较结果为所述第一非线性误差大于所述预设非线性误差阈值时，所述非线性误差检测校准模块发送校准信号至所述SAR ADC以校准所述第一采样信号电容值以使所述第一非线性误差小于所述预设非线性误差阈值；以及步骤S700，当所述比较结果为所述第一非线性误差小于或等于所述预设非线性误差阈值时，针对所述第一周期振荡子信号的下一个周期振荡子信号重复执行步骤S400、步骤S500和步骤S600，直至所述多个周期振荡子信号均校准完毕。2.根据权利要求1所述的基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，其特征在于，所述周期振荡信号为正弦波信号，所述多个周期振荡子信号为多个正弦波子信号。3.根据权利要求2所述的基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，其特征在于，所述SAR ADC设置在芯片内，所述非线性误差检测校准模块设置在所述芯片的外部。4.根据权利要求3所述的基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，其特征在于，所述非线性误差检测校准模块还具有与设置在所述芯片之外的数模转换器连接的输出端，所述输出端向所述数模转换器输出N位数字信号以依次生成所述阶梯爬坡信号。5.根据权利要求3所述的基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，其特征在于，所述校准信号包括失调误差校准步进值，所述失调误差校准步进值为：,其中，E
NL
为所述预设非线性误差阈值，S
trim
为所述失调误差校准步进值；所述步骤S600包括：
步骤S610，当所述比较结果为所述第一非线性误差大于所述预设非线性误差阈值时，所述非线性误差检测校准模块发送所述校准信号至所述SAR ADC，以通过对所述第一采样信号电容值的绝对值减少所述失调误差校准步进值，来校准所述第一非线性误差。6.根据权利要求3所述的基于非线性误差的SAR ADC的精度校准方法，其特征在于，所述校准信号包括失调误差校准步进值，所述步骤S600包括：步骤S620，设置所述失调误差校准步进值为0.5 LSB；步骤S630，当所述比较结果为所述第一非线性误差大于所述预设非线性误差阈值时，所述非线性误差检测校准模块发送所述校准信号至所述SAR ADC，以通过对所述第一采样信号电容值的绝对值减少所述失调误差校准步进值以得到校准后的采样信号电容值，其中，当所述校准后的采样信号电容值的绝对值小于所述失调...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆星宇，
申请(专利权)人：江苏润石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：