[发明专利]一种自适应电荷再分布模数转换器、转换方法及校准方法

权利要求书

1.一种自适应电荷再分布模数转换器，其特征在于，包括：

DAC电容阵列，其包括多个比较电容和共享电容阵列，其中，所述共享电容阵列包括多个共享电容，所述多个共享电容被分配至所述多个比较电容中的至少一个以形成比较电容阵列；

开关网络，其用于将所述DAC电容阵列中的每个比较电容和共享电容连接至输入模拟信号或参考电平；

比较器，其在逐次逼近过程中，用于比较所述DAC电容阵列中的每个比较电容或每个比较电容和分配给其的至少一个共享电容提供的参考电平与输入信号余差信号的大小，并根据比较结果输出当前位的二进制码，所有比较完成后输出二进制串码；

逻辑控制电路，其用于控制开关网络，在输入模拟信号采样过程中，将所述DAC电容阵列中的每个比较电容和共享电容连接至输入模拟信号，而在逐次逼近过程中，从所述比较电容阵列最高位的电容开始，依次将其中的电容与参考电平接通，以给比较器提供参考电平；

自适应滤波器，其在数模转换过程中，根据逐次逼近过程中比较器输出的二进制串码计算得到所述输入模拟信号的数字转换结果，在自校准过程中，根据逐次逼近过程中比较器输出的二进制串码对电容权重向量进行更新。

2.如权利要求1所述的模数转换器，其中，所述逐次逼近过程包括第一逐次逼近过程和第二逐次逼近过程，其中在第一逐次逼近过程，通过第一分配方式将所述多个共享电容分配至所述多个比较电容以形成第一电容阵列，在第二次逼近过程中，通过第二分配方式将所述多个共享电容分配至所述多个比较电容以形成第二电容阵列。

3.如权利要求2所述的模数转换器，其中，第一逐次逼近过程和第二逐次逼近过程中，所述第一电容阵列和第二电容阵列对应不同的权重向量。

4.如权利要求3所述的模数转换器，其中，在第一次逐次逼近过程和第二次逐次逼近过程中，分别根据第一电容阵列和第二电容阵列，比较器分别输出对应的第一输出二进制串码和第二输出二进制串码，所述自适应滤波器根据所述第一输出二进制串码、第二输出二进制串码以及第一电容阵列和第二电容阵列对应的不同权重向量计算得到输入模拟信号的数字转换结果。

5.如权利要求4所述的模数转换器，其中，在模数转换器的自校准过程中，所述自适应滤波器根据所述第一输出二进制串码、第二输出二进制串码更新第一电容阵列和第二电容阵列对应的不同权重向量。

6.如权利要求5所述的模数转换器，其中，如下更新第一分配方式和第二分配方式下所述多个比较电容和分配给其的共享电容所具有的不同权重：

W0＝W0-u·e·D0；

W1＝W1+u·e·D1

e＝D0·W0-D1·W1

其中，所述W0、W1分别为第一电容阵列和第二电容阵列对应的不同权重向量；D0、D1分别为第一输出二进制串码和第二输出二进制串码，u为预设的学习速率参数。

7.如权利要求1所述的模数转换器，其中，所述参考电平包括正参考电平和负参考电平，进行比较时，比较电容阵列中进行当前比较的电容连接至正参考电平，而比较电容阵列中的其他为进行比较的电容连接至负参考电平；如果比较结果为当前比较的电容值小于正参考电平，则逻辑控制电路控制开关网络将所述当前比较的电容连接至负参考电平，并进行下一电容的比较。