[发明专利]通过动态元素匹配来线性化传递特性的方法

说明书

本公开涉及通过动态元素匹配来线性化传递特性的方法。提供适用于ADC或DAC的级，其中级包括可以一起操作以形成具有降低的热噪声的复合输出的多个片，而每个片本身具有足够小的电容以快速响应应用于片的数字代码的变化。这允许在不损失噪声性能的情况下实现快速转换。片可以被细分以减少最高有效位和最低有效位之间的缩放不匹配。实现了一种新的混洗方案，其允许在片的子部分之间发生混洗，而不需要实现大规模复杂的混洗器。

优先权数据

本申请要求于题为“模数转换器级”的美国申请序列号15/916,009的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于改善装置的传递特性的装置和方法。本文公开的技术可用于减少模数转换器和数模转换器中的积分非线性(INL)误差。由于降低的积分非线性，使用这种装置的系统也可以预期显示出改进。

背景技术

在制造模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)期间的随机变化可导致这些器件内的元件在它们对转换结果的贡献方面有效地超重或欠量。本公开提供了可以改善细分的架构和/或成片的架构中的线性的技术和电路。

发明内容

在本发明的第一方面，提供一种形成数模转换器的余数。这种转换器可以用作流水线的模数转换器内的余数形成级。数模转换器响应数据字，该数据字表示要转换为模拟值的数字值。数模转换器包括至少两个并行排列的协作数模转换器。数据字生成器被布置为接收数据字并为每个协作数模转换器生成数据字。

有利地，在给定的一个协作数模转换器内，可以使用第一计数方案(例如第一索引)来识别转换元件，例如开关电容器或电流源。有利地，可以使用第二计数方案(例如第二索引)来识别协作数模转换器中的各个协作数模转换器。

优选地，共享部分，其表示提供给每个协作数模转换器的位模式，由一维混合操作形成。

数据字具有第一部分，该第一部分由数据字生成器转换为第一数据字部分和附加(或第二)数据字部分。第一数据字部分表示已经应用混合操作后的第一部分数字字。

数字字可以是二进制字，基数<2字，一元编码字或混合一元编码字，其中多个位具有将每个位值编码为模拟值的第一传递函数，并且至少一个位具有与第一传递函数不同的第二传递函数。

数字字也有第二部分。例如，第二部分可以表示比第一部分中的位更不重要的位。第二部分中的一些位可以由数据字的附加部分表示，其中附加部分已经使用第一和第二索引中的另一个进行混洗。

在示例中，可以将单个单元视为放置在具有X轴和Y轴的矩形阵列中。第一混洗操作可以沿X轴混洗单元。第一轴表示共享数据，因此对于每个X轴，在Y轴的给定列中的所有单元具有相同的值。

在另一示例中，基于前面的示例，在列或少量列上构建可以用于转换来自数字字的第二部分的数据。第二部分不构成数据字的共享部分，因为它包含在列内变化的数据，而不是在列中保持不变。

在不脱离本发明的范围的情况下，可以交换对行和列的引用。类似地，单元不需要布置成矩形阵列。以其他顺序排列的元素的物理阵列(例如，弧或不同半径的圆)也形成可以通过两个索引寻址单元的组。

在本公开的实施方案中，提供包括多个片的装置，每个片包括多个元件，所述元件被细分为第一组元件和第二组元件。第一和第二组元件通过耦合的中间组件连接在一起，使得它们对输出节点的贡献被加权。响应于与多个片的至少一些的第二组元件的位值相关的位值来控制每个片中第一组元件的元件之一。

因此，可以将形成输出字的任务的一部分转移到由插入部件施加的边界上。当协同作用时，可以利用这种方法来增加片上第一组元件的有效分辨率。这也可以在混洗方案中利用以均衡第一和第二组元件之间的平均最低有效位值。