[发明专利]信号转换器、电阻分压网络及其线性度补偿方法

说明书

本发明涉及一种信号转换器、电阻分压网络及其线性度补偿方法，其中电阻分压网络包括M个电阻串，每个电阻串具有相同数量的电阻，且每个电阻的两端均通过接触孔引出抽头，M个电阻串通过金属连线串联连接在第一参考电压与第二参考电压之间，M为大于1的整数，补偿方法包括：在相邻两个电阻串的连接处引入反向微分非线性误差，通过反向微分非线性误差对信号转换器的积分非线性误差进行补偿。由此，在不增加额外电路、工艺以及成本的条件下，通过在电阻串连接处引入反向的微分非线性跳变来对信号转换器的电压增益误差进行补偿，从而有效降低因电阻电压系数造成的增益误差所带来的积分非线性误差。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种信号转换器、电阻分压网络及其线性度补偿方法。

背景技术

电阻分压型数模转换器也被称为电压按比例缩放(Voltage Scaling)数模转换器，因其结构简单且很规则，在低分辨率(12为以下)应用中广泛应用。在该结构中，由于每个抽头的电压值不可能低于下面的抽头，因而具有很好的单调性。但是由于电阻存在一定的电压系数(在电阻较大、电流较小时，该特性更为显著)，导致电阻的阻值随着电阻两端的电压变化而变化，从而导致每个抽头的电压值随着电压系数有细微的变化。而该变化会给数模转换器带来明显的增益误差(Gain Error)，从而导致积分非线性(INL)恶化。换言之，使用该结构的数模转换器会产生与电阻电压系数相关的积分非线性误差。

相关技术中，主要通过数字化校准方式，或者通过调整电压基准校准增益误差方式，或者通过工艺针对电阻阻值进行高精度修正方式等来修正因电阻电压系数造成的增益误差所带来的积分非线性误差，但是这些方式具有需要增加额外电路、工艺以及成本的缺点。

发明内容

基于此，本申请提供了一种信号转换器、电阻分压网络及其线性度补偿方法，能够在不增加额外电路、工艺以及成本的条件下，有效降低因电阻电压系数造成的增益误差所带来的积分非线性误差。

一种信号转换器中电阻分压网络的线性度补偿方法，电阻分压网络包括M 个电阻串，每个电阻串具有相同数量的电阻，且每个电阻的两端均通过接触孔引出抽头，M个电阻串通过金属连线串联连接在第一参考电压与第二参考电压之间，M为大于1的整数，补偿方法包括：

在相邻两个电阻串的连接处引入反向微分非线性误差；

通过反向微分非线性误差对信号转换器的积分非线性误差进行补偿。

在其中一个实施例中，在相邻两个电阻串的连接处引入反向微分非线性误差，包括：

根据电阻串的类型增加或减小连接处的电阻，以在连接处引入反向微分非线性误差。

在其中一个实施例中，根据电阻串的类型增加或减小连接处的电阻，以在连接处引入反向微分非线性误差，包括：

当电阻串的类型为正电压系数类型时，通过增加连接处的接触孔数量、接触孔大小、金属连线宽度和电阻长度中的一种或多种来减小连接处的电阻，以在连接处引入负的反向微分非线性误差；

当电阻串的类型为负电压系数类型时，通过减少连接处的接触孔数量、接触孔大小、金属连线宽度和电阻长度中的一种或多种来增加连接处的电阻，以在连接处引入正的反向微分非线性误差。

在其中一个实施例中，在相邻两个电阻串的连接处引入反向微分非线性误差，包括：

周期性在每个连接处引入反向微分非线性误差。

在其中一个实施例中，在相邻两个电阻串的连接处引入反向微分非线性误差，包括：

获取每个连接处的微分非线性误差和/或信号转换器的积分非线性误差的分布情况；

根据每个连接处的微分非线性误差和/或信号转换器的积分非线性误差的分布情况在连接处引入反向微分非线性误差。