[发明专利]一种连续时间Δ-Σ模数转换器及其系数校准方法

说明书

本发明实施例公开了一种连续时间数模转换器及其系数校准方法，连续时间Δ‑Σ模数转换器至少包括：电压比较器和数字控制器；该方法包括：在预先设置的校准模式下，电压比较器将预先获取到的第一校准信号和预先设置的参考信号进行比较；数字控制器根据第一校准信号和参考信号的比较结果和预先设定的校准参数对连续时间Δ‑Σ模数转换器中预先设置的全部待校准系数进行校准；其中，比较结果包括：高电平信号或者低电平信号。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种连续时间Δ-Σ模数转换器及其系数校准方法。

背景技术

在许多电子应用中，模拟输入信号被转换为数字输出信号。例如，在精密测量系统中，电子装置被设置一个或者多个传感器以进行测量，并且这些传感器可产生模拟信号，该模拟信号然后将被提供到模数转换器(ADC)的输入，以产生数字输出信号，以便进一步处理。

在无线通信应用中，Δ-Σ模数转换器包括：连续时间Δ-Σ模数转换器和离散时间Δ-Σ模数转换器。与离散时间Δ-Σ模数转换器相比，连续时间Δ-Σ模数转换器能够以较低的采样分辨率和较高的采样速率将其输入的模拟信号数字化。具体地，连续时间Δ-Σ模数转换器的电路结构是由模拟电路和数字电路两部分构成，其中，模拟电路部分是一个Δ-Σ调制器，以远大于奈奎斯特频率的采样率对模拟信号进行采样和量化；数字电路部分是一个数字滤波器，滤除大部分经过Δ-Σ调制器整形后的量化噪声，实现低通滤波和减少取样的功能。连续时间Δ-Σ模数转换器具有抗混叠特性且对于工艺偏差不敏感，有利于射频接收机的应用。与离散时间Δ-Σ模数转换器相比，连续时间Δ-Σ模数转换器降低了对运算放大器的带宽要求，在直流和低频信号的测量中有着较为突出的表现。

在连续时间Δ-Σ模数转换器的应用过程中，对其系数进行校准是必不可少的。这是因为：在连续时间Δ-Σ模数转换器的应用过程中，存在工艺偏差与工作条件变化的情况，这时连续时间Δ-Σ模数转换器的系数就会产生偏差，系数的偏差则会导致连续时间Δ-Σ模数转换器中传输函数和噪声函数的不准确，这样不但影响了连续时间Δ-Σ模数转换器的转换效果和稳定性，而且还降低了连续时间Δ-Σ模数转换器的转换精度。

现有的连续时间Δ-Σ模数转换器中的系数校准方法主要包括以下两种：

第一、使用独立的校准电路对连续时间Δ-Σ模数转换器的电阻电容乘积以及连续时间Δ-Σ模数转换器中的反馈数模转换器(DAC)的电流做校准，通过校准后的电阻或电容的校准控制字来控制连续时间Δ-Σ模数转换器中的主电路，最后把校准后的电流提供给连续时间Δ-Σ模数转换器中的反馈数模转换器；第二、使用独立的电路监测连续时间Δ-Σ模数转换器的输出信号，根据频率响应调整连续时间Δ-Σ模数转换器的系数。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的连续时间Δ-Σ模数转换器的系数校准方法都需要一个独立于连续时间Δ-Σ模数转换器的校准电路，且校准电路中器件的偏差和连续时间Δ-Σ模数转换器主电路不完全一致，不仅使连续时间Δ-Σ模数转换器的系数的校准精度难以保证，而且增加了连续时间Δ-Σ模数转换器的生产成本。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种连续时间Δ-Σ模数转换器及其系数校准方法，不仅能够提高连续时间Δ-Σ模数转换器的系数的校准精度，而且可以节省连续时间Δ-Σ模数转换器的生产成本。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种连续时间Δ-Σ模数转换器的系数校准方法，所述连续时间Δ-Σ模数转换器至少包括：电压比较器和数字控制器；所述方法包括：

当处于预先设置的校准模式时，所述电压比较器将预先获取到的第一校准信号和参考信号进行比较；