[发明专利]用于校准流水线模数转换器的方法和装置

权利要求书

1.一种校准流水线模数转换器的方法，所述流水线模数转换器包括一个或多个串行连接的模数流水线级和后端模数转换器，所述流水线模数转换器还包括数字电路，所述数字电路用于接收一个或多个流水线级中的每一个和后端转换器的数字输出，使用用于校正加性、乘性和偏移误差的校准系数来调整输出，以及组合输出，所述方法包括以下步骤：

（a）针对所选流水线级：

     （i）将流水线级的输入与紧接在前的流水线级断开，或者如果流水线级是流水线模数转换器的第一流水线级，则将流水线级的输入与流水线模数转换器的输入断开；

     （ii）针对流水线级而测量级增益误差、级电容失配误差和级偏移误差的值；

     （iii）基于所测量的值来计算对于流水线级的校准系数，并更新校准系数以供在校正流水线级的正常操作模式中的加性、乘性和偏移误差中使用；以及

     （iv）将流水线级的输入连接到紧接在前的流水线级，或者如果流水线级是第一流水线级，则将流水线级的输入连接到流水线模数转换器的输入，使得流水线级可以在正常操作模式中操作；以及

（b）如果所选流水线级不是第一流水线级，则针对紧接在最后校准的流水线级之前的每个流水线级单独地重复步骤（i）-（iv），直到在所述所选流水线级之前的所有流水线级已经依次被校准为止，使得流水线模数转换器可以在正常操作模式中使用。

2.如权利要求1所述的方法，其中，每个流水线级包括电容器单元的阵列，每个电容器单元包括并行连接的至少两个电容器，并且其中，步骤（a）（ii）包括单独地测量针对电容器单元中的每个电容器的误差和对所测量的误差值进行数字求和。

3.如权利要求2所述的方法，其中，每个电容器单元包括两个电容器。

4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤（a）（ii）包括收集对于级增益误差、级电容失配误差和级偏移误差的多个采样，并获得每种类型的误差的平均值。

5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤（a）（ii）包括同时测量级增益误差、级电容失配误差和级偏移误差的值。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括在针对流水线级而测量级增益误差、级电容失配误差和级偏移误差的值之前将对于流水线级的校准系数设置为标称值。

7.如权利要求1所述的方法，其中，每个流水线级将模拟输入信号采样到一个单端或差分采样网络中。

8.如权利要求1所述的方法，其中，每个流水线级将模拟输入信号采样到两个单端或差分采样网络中。

9.如权利要求1所述的方法，其中，流水线模数转换器是多个并行流水线模数转换器之一，并且其中，所述方法还包括使流水线模数转换器离线以供校准。

10.如权利要求1所述的方法，其中，流水线模数转换器包括两个并行的时间交错模数转换器，其具有共享运算放大器的对应流水线级对。

11.如权利要求10所述的方法，其中，流水线模数转换器是两个或更多模数转换器之一，所述两个或更多模数转换器形成对在时间上交错的相同输入信号进行采样的时间交错模数转换器。

12.如权利要求1所述的方法，其中，流水线模数转换器是两个或更多模数转换器之一，所述两个或更多模数转换器形成对在时间上交错的相同输入信号进行采样的时间交错模数转换器。

13.如权利要求1所述的方法，其中，步骤（a）（ii）包括：在计算对于流水线级的校准系数之前，在流水线级在正常操作模式中的使用之间针对流水线级而测量级增益误差、级电容失配误差和级偏移误差的值多次。

14.如权利要求1所述的方法，其中，在流水线模数转换器的正常操作模式中，后端转换器和每个流水线级的输出通过用于校正加性、乘性和偏移误差的系数来调整。