[发明专利]一种具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路

说明书

本发明提供了一种具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路，属于集成电路技术领域。所述具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路包括增益误差补偿电路、时钟相位误差补偿电路、M通道的N位模数转换器、增益误差量化电路、时钟相位误差量化电路以及控制电路。该具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路能够根据系统精度和硬件开销自动折衷选择校准精度，并且具有低功耗特点。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路。

背景技术

精度14位、采样速率大于100MSPS的流水线ADC（模数转换器），一直是各类中频采样系统的主要选择，因而被大规模运用于多载波宽带无线通信和雷达接收等电子应用系统中。为降低成本和提高可靠性，各类电子系统对于低功耗和小型化的需求日益突出，其对所使用ADC电路的功耗和面积要求日益严格。为提高流水线ADC的集成度，通常采用单芯片集成多通道ADC电路的方式来降低板级系统设计时所占用的空间。为实现流水线ADC电路的多通道集成，其所使用的单通道流水线ADC内核电路必须具备一些特别要求：首先，该ADC内核必须具备低功耗和小面积特性，否则，多通道集成带来的功耗和可靠性问题将极大限制板级系统应用；其次，该ADC内核必须使用尽可能少的输出端口数，否则，集成后带来的封装问题和板级系统的高速信号线的布线问题均会带来极大限制。

除此之外，当多通道ADC在同一颗芯片集成时，由于不同芯片区域之间的器件参数存在不匹配，导致多通道ADC之间出现同步时钟和增益失配误差。特别对于高速高精度ADC，不同通道ADC之间的时钟和增益误差失配带来的影响会非常明显，这种失配误差对于雷达和多通道无线通信等系统性能有着更大影响。因此设计一种可对多通道ADC之间的各类失配误差进行自校准的电路很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路，以解决现有的高精度ADC产生的时钟和增益误差失配的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有失配误差自校准功能的多通道高精度ADC电路，包括增益误差补偿电路、时钟相位误差补偿电路、M通道的N位模数转换器、增益误差量化电路、时钟相位误差量化电路以及控制电路；所述M通道的N位模数转换器包括N位模数转换器1、N位模数转换器2、...、N位模数转换器M；

其中，所述增益误差补偿电路的M个基准电压输出端口Vrc1、Vrc2、...、Vrc M分别连接到N位模数转换器1、N位模数转换器2、...、N位模数转换器M的基准电压输入端口，所述增益误差补偿电路的第M+1个基准电压输出端口Vrinref连接到所述增益误差量化电路的基准电压输入端口；所述时钟相位误差补偿电路的M个时钟输出端口CKc1、CKc2、...、CKc M分别连接到N位模数转换器1、N位模数转换器2、...、N位模数转换器M的时钟输入端口；

N位模数转换器1、N位模数转换器2、...、N位模数转换器M的数字量化码输出端D1、D2、...、D M分别连接所述增益误差量化电路的M个数字量化码输入端，所述增益误差量化电路的校准基准信号Vr_cal输出到N位模数转换器1、N位模数转换器2、...、N位模数转换器M的模拟信号输入端，所述增益误差量化电路的K位量化码_G输出到所述控制电路的K位量化码_G输入端；

所述时钟相位误差补偿电路的M+1个误差时钟输出端口CKout1、CKout2、...、CKout M和CKinref连接所述时钟相位误差量化电路的M+1个时钟输入端口，所述时钟相位误差量化电路的K位量化码_CK输出到控制电路的K位量化码_CK输入端；