[发明专利]一种用于流水线模数转换器的电容失配校准方法

权利要求书

1.一种用于流水线模数转换器的电容失配校准方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，在校准模式中，测量流水线模数转换器的级电路输入输出曲线中每一个残差阶跃幅度，确定级电路中每个比较器输出所对应的实际权重，并存储在片上寄存器中；

步骤2，在校准完成后，进入转换模式，根据级电路中各个比较器的转换输出，调用所存储的对应的实际权重来计算最终的转换结果；

步骤1中，数字校准控制器控制流水式模数转换器内核进行工作，测量每一个待校准电容的实际权重；

测量过程先从第三级子模数转换器开始，在校准第三级子模数转换器时，由后级流水级以及快闪式模数转换器组成的后级模数转换器执行测量；

当第三级子模数转换器校准完毕时，接着开始校准第二级子模数转换器，此时，由已校准的第三级子模数转换器、后级流水级模数转换器以及快闪式模数转换器组成的后级模数转换器执行测量；

当第二级子模数转换器校准完毕时，接着开始校准第一级子模数转换器，此时，由已校准的第二级和第三级子模数转换器、后级流水级模数转换器以及快闪式模数转换器组成的后级模数转换器执行测量，最终完成误差的校准；

校准模式中，对于M位级电路中快闪式模数转换器的采样网络，2^M-1个比较器输出0，2^M-1个比较器输出1，指定的1个比较器输出在0和1之间切换，同时令级电路差分零输入，此时级电路的输出电压上下跳动，其幅度对应于其输入输出曲线中与指定的比较器对应位置的残差阶跃幅度；

利用后续级电路所构成的后级模数转换器，对此时级电路输出的上电压和下电压分别进行模数转换，模数转换后的两值相减即为实际权重；根据此步骤控制级电路的输入和比较器的输出，依次测量级电路中每一个残差阶跃幅度。

2.根据权利要求1所述一种用于流水线模数转换器的电容失配校准方法，其特征是，步骤2中，数字校准控制器根据流水式模数转换器内核所输出的比较器阵列输出结果和对应的实际权重进行加权求和，得到准确的模数转换输出。

3.根据权利要求1所述一种用于流水线模数转换器的电容失配校准方法，其特征是，定义前三级子模数转换器电路中的比较器的输出为T_{i_j}，其值为0或1，其中i表示第i级，j表示第j个比较器输出；记第i级第j个模数转换电容所对应的数字权重是W_{i_j}，则模数转换器的转换输出由下面的公式进行计算：

D_O＝∑T_{i_j}W_{i_j}+Dbe

式中，Dbe为由不带校准结构的后级流水级模数转换器与快闪式模数转换器组成的后级模数转换器的转换输出。