针对数模转换器电压失调的自动校正电路及自校正方法技术

本发明专利技术提供针对数模转换器电压失调的自动校正电路及自校正方法，用于对数模转换器的输出电压进行自动校正，包括：电压比较单元，其用于对第二电压与参考电压进行比较，并输出第一比较信号和第二比较信号；其中，第二电压用于表征在数模转换器输入第一数字信号对应的输出电压的基础上叠加上第一电压；第一电压的初始值为负值；校正模块，其用于对第一比较信号和第二比较信号是否进行电平翻转进行判断；若第一比较信号和第二比较信号均没有电平翻转，则校正模块输出不断累加的第一电压；若第一比较信号和第二比较信号均电平翻转，则校正模块锁存第一比较信号和第二比较信号电平翻转时对应的第一电压，完成对数模转换器校正。完成对数模转换器校正。完成对数模转换器校正。

【技术实现步骤摘要】
针对数模转换器电压失调的自动校正电路及自校正方法


[0001]本专利技术涉及数模转换器领域，尤其涉及针对数模转换器电压失调的自动校正电路及自校正方法

技术介绍

[0002]数字模拟转换器(DAC)是一种将数字量转换成模拟量的电路单元，其广泛应用在通信系统、音视频处理系统、以及工业控制等场景中。由于电路设计过程中的布局布线失配、以及制造过程的工艺偏差等因素均会导致数字模拟转换器存在失调误差，为了避免应用场景中的信号精度下降，必须采用合适的失调校正方法去消除数字模拟转换器的失调误差。
[0003]现有技术中有利用模数转换器(ADC)将两组数字模拟转换器的输出电压转换为数字量进行数字运算得到失调信息并进行失调量校正的方法，但大部分模数转换器比数字模拟转换器复杂度更高，面积更大，这导致数字模拟转换器校正成本太高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种针对数模转换器电压失调的自动校正电路及自校正方法，以实现不需要额外的片外校正资源，对数模转换器的失调进行低成本的自动校正。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种针对数模转换器电压失调的自动校正电路，用于对所述数模转换器的输出电压进行自动校正，该电路包括：
[0006]电压比较单元，与所述数模转换器的输出端相耦接；所述电压比较单元用于对一第二电压与一参考电压进行比较，并输出一第一比较信号和一第二比较信号；其中，所述第二电压用于表征输入一第一数字信号的所述数模转换器的输出电压叠加上一第一电压；所述参考电压为所述数模转换器输入所述第一数字信号对应的标准输出电压；其中，所述第一电压的初始电位设置为负值，使所述数模转换器的输出电压的初始值小于所述第一数字信号对应的标准输出电压；
[0007]校正模块，分别耦接至所述电压比较单元的输出端和所述数模转换器的输出端；所述校正模块用于对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断，并根据判断结果执行以下操作：
[0008]若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则所述校正模块用于输出不断累加的所述第一电压，以增大所述第二电压；；
[0009]若所述第一比较信号和所述第二比较信号均进行电平翻转时，则所述校正模块用于锁存所述第一比较信号和所述第二比较信号进行电平翻转时对应的所述第一电压即第一校正电压，完成对所述数模转换器的失调校正。
[0010]可选的，所述电压比较单元包括：
[0011]第一比较器，所述第一比较器的同相输入端和反相输入端分别接入所述第二电压和所述参考电压，所述第一比较器用于对所述第二电压和所述参考电压进行比较，并输出
所述第一比较信号；
[0012]第二比较器，所述第二比较器的同相输入端和反相输入端分别接入所述参考电压和所述第二电压，所述第一比较器用于对所述参考电压和所述第二电压进行比较，并输出所述第二比较信号。
[0013]可选的，所述第一比较器和所述第二比较器各自的参数均相同。
[0014]可选的，所述校正模块包括：
[0015]校正逻辑单元，分别耦接至所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端；所述校长逻辑单元用于对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断，并根据判断结果执行以下操作：
[0016]若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则所述校正逻辑单元还用于根据一时钟脉冲信号，输出一第一逻辑控制信号；其中，所述第一逻辑控制信号随所述时钟脉冲信号的每一次上升沿不断累加；
[0017]若所述第一比较信号进行电平翻转，则所述校正逻辑单元还用于锁存对应的所述第一逻辑控制信号即第二逻辑控制信号；若所述第二比较信号进行电平翻转，则所述校正逻辑单元还用于锁存对应的所述第一逻辑控制信号即第三逻辑控制信号；所述校正逻辑单元还用于对所述第二逻辑控制信号和所述第三逻辑控制信号进行均值运算以得到一第四逻辑控制信号并存储，同时对外输出；
[0018]失调校正单元，分别与所述校正逻辑单元的输出端和所述数模转换器的输出端耦接；所述失调校正单元用于根据所述第一逻辑控制信号，输出所述第一电压，其还用于根据所述第四逻辑控制信号，输出所述第一校正电压；其中，所述第一逻辑控制信号的不同累加值均对应一个所述第一电压，且所述第一电压的大小和所述第一逻辑控制信号的大小成正比。
[0019]可选的，所述校正逻辑单元包括：
[0020]边沿检测电路，耦接至所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端；所述边沿检测电路用于对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断；若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则输出一第一边沿控制信号；若所述第一比较信号或所述第二比较信号进行电平翻转时；则输出一第二边沿控制信号；其中，所述第一边沿控制信号为低电平，所述第二边沿控制信号为高电平。
[0021]加法器电路，分别耦接至所述边沿检测电路的输出端；所述加法器电路用于接收所述时钟脉冲信号和所述第一边沿控制信号或所述第二边沿控制信号；若所述加法器电路接收所述第一边沿控制信号，则根据所述时钟脉冲信号输出一不断累加的第二数字信号；若所述加法器电路接收所述第二边沿控制信号，则输出的所述第二数字信号停止累加；
[0022]存储运算单元，分别耦接至所述加法器电路的输出端、所述边沿检测电路的输出端、所述失调校正单元的输入端；所述存储运算单元用于根据所述第二数字信号和所述第一边沿控制信号，输出所述第一逻辑控制信号；其还用于根据所述第二边沿控制信号，锁存当前输出的所述第一逻辑控制信号，并对锁存的所述第一逻辑控制信号进行均值运算并存储。
[0023]可选的，所述存储运算单元包括移位寄存器和存储器。
[0024]根据本专利技术的第二方面，提供了一种针对数模转换器电压失调的自动校正方法，
利用本专利技术第一方面及可选方案提供的针对数模转换器电压失调的自动校正电路进行针对数模转换器电压失调的自动校正，该方法包括：
[0025]对所述数模转换器输入一第一数字信号；其中，所述第一数字信号为一二进制数；
[0026]对所述第一数字信号对应的输出电压叠加一第一电压，以输出对一第二电压；其中，所述第一电压的初始值为负值；
[0027]对所述第二电压和一参考电压进行比较，并根据比较结果输出一第一比较信号和一第二比较信号；其中，所述参考电压为所述数模转换器输入所述第一数字信号对应的标准输出电压；
[0028]对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断；
[0029]若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则执行第一校正流程使所述第一电压不断累加；
[0030]若所述第一比较信号和所述第二比较信号均进行电平翻转时，则执行第二校正流程锁存所述第一比较信号和所述第二比较信号进行电平翻转时对应的所述第一电压即第一校正电压，完成对所述数模转换器的失调校正。
[0031]可选的，对所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对数模转换器电压失调的自动校正电路，用于对所述数模转换器的输出电压进行自动校正，其特征在于，该电路包括：电压比较单元，与所述数模转换器的输出端相耦接；所述电压比较单元用于对一第二电压与一参考电压进行比较，并输出一第一比较信号和一第二比较信号；其中，所述第二电压用于表征输入一第一数字信号的所述数模转换器的输出电压叠加上一第一电压；所述参考电压为所述数模转换器输入所述第一数字信号对应的标准输出电压；其中，所述第一电压的初始电位设置为负值，使所述数模转换器的输出电压的初始值小于所述第一数字信号对应的标准输出电压；校正模块，分别耦接至所述电压比较单元的输出端和所述数模转换器的输出端；所述校正模块用于对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断，并根据判断结果执行以下操作：若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则所述校正模块用于输出不断累加的所述第一电压，以增大所述第二电压；若所述第一比较信号和所述第二比较信号均进行电平翻转时，则所述校正模块用于锁存所述第一比较信号和所述第二比较信号进行电平翻转时对应的所述第一电压即第一校正电压，完成对所述数模转换器的失调校正。2.根据所述权利要求1所述的针对数模转换器电压失调的自动校正电路，其特征在于，所述电压比较单元包括：第一比较器，所述第一比较器的同相输入端和反相输入端分别接入所述第二电压和所述参考电压，所述第一比较器用于对所述第二电压和所述参考电压进行比较，并输出所述第一比较信号；第二比较器，所述第二比较器的同相输入端和反相输入端分别接入所述参考电压和所述第二电压，所述第一比较器用于对所述参考电压和所述第二电压进行比较，并输出所述第二比较信号。3.根据所述权利要求2所述的针对数模转换器电压失调的自动校正电路，其特征在于，所述第一比较器和所述第二比较器各自的参数均相同。4.根据所述权利要求1所述的针对数模转换器电压失调的自动校正电路，其特征在于，所述校正模块包括：校正逻辑单元，分别耦接至所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端；所述校正逻辑单元用于对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断，并根据判断结果执行以下操作：若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则所述校正逻辑单元还用于根据一时钟脉冲信号，输出一第一逻辑控制信号；其中，所述第一逻辑控制信号随所述时钟脉冲信号的每一次上升沿不断累加；若所述第一比较信号进行电平翻转，则所述校正逻辑单元还用于锁存对应的所述第一逻辑控制信号即第二逻辑控制信号；若所述第二比较信号进行电平翻转，则所述校正逻辑单元还用于锁存对应的所述第一逻辑控制信号即第三逻辑控制信号；所述校正逻辑单元还用于对所述第二逻辑控制信号和所述第三逻辑控制信号进行均值运算以得到一第四逻辑控制信号并存储，同时对外输出；
失调校正单元，分别与所述校正逻辑单元的输出端和所述数模转换器的输出端耦接；所述失调校正单元用于根据所述第一逻辑控制信号，输出所述第一电压，其还用于根据所述第四逻辑控制信号，输出所述第一校正电压；其中，所述第一逻辑控制信号的不同累加值均对应一个所述第一电压，且所述第一电压的大小和所述第一逻辑控制信号的大小成正比。5.根据权利要求4所述的针对数模转换器电压失调的自动校正电路，其特征在于，所述校正逻辑单元包括：边沿检测电路，耦接至所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端；所述边沿检测电路用于对所述第一比较信号和所述第二比较信号是否进行电平翻转进行判断；若所述第一比较信号和所述第二比较信号均没有进行电平翻转，则输出一第一边沿控制信号；若所述第一比较信号或所述第二比较信号进行电平翻转时；则输出一第二边沿控制信号；其中，所述第一边沿控制信号为低电平，所述第二边沿控制信号为高电平；加法器电路，分别耦接至所述边沿检测电路的输出端；所述加法器电路用于接收所述时钟脉冲信号和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，张亮，易冬柏，张永光，解滢澳，阚其成，冯玉明，
申请(专利权)人：广东齐芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：