[发明专利]一种高速高精度电流舵数模转换器自校准系统及方法

权利要求书

1.一种高速高精度电流舵数模转换器自校准系统，其特征在于：包括参考电流源、待校准电流源、电流比较器、校准控制逻辑模块、误差锁存器、校准DAC模块；

参考电流源，提供用于比较的基准电流，其输出端连接电流比较器正输入端；

待校准电流源，其输出端连接电流比较器的负输入端；

电流比较器，用于比较正输入端和负输入端输入的电流大小，并将比较结果从比较器输出端输出至校准控制逻辑模块的输入端；

校准控制逻辑模块，用于在接收的校准时钟的驱动下利用内部状态机生成校准控制信号；所述校准控制信号包括用于控制参考电流源通断的参考电流源选通信号、用于控制比较器通断的比较器使能信号、用于控制待校准电流源通断的待校准电流源选通信号、用于控制校准DAC模块通断的校准DAC模块选通信号和用于控制校准DAC模块输出电流大小的校准码；

误差锁存器，输入端与校准控制逻辑模块的输出端连接，输出端与校准DAC模块的输入端连接，用于接收和存储校准码，并发送至校准DAC模块；

校准DAC模块，输出端连接电流比较器，用于接收校准码，并根据校准码生成比较误差电流，补偿至待校准电流源；

使用所述系统实现高速高精度电流舵数模转换器自校准方法，包括如下步骤：

S1，进行中位电流源校准：校准控制逻辑模块发送使能ENP1和使能SW1信号，所述使能ENP1信号选通中位参考电流源，所述使能SW1信号选通其配套校准DAC模块，当前中位参考电流源的电流为I10，电流I10与中位待校准电流源电流权重相同；同时，校准控制逻辑模块将中位参考电流源配套的校准DAC模块的校准码初值设置为INTK:i＝10…00，输出校准初值补偿电流I_INT，当前中位参考电流源的电流I10与校准初值补偿电流I_INT通过加和生成中位参考基准电流I10+I_INT，作为其它中位待校准电流源校准自身电流的标的；i为编号；

S2，完成中位参考基准电流设定后，校准控制逻辑模块发送使能S111信号选通一个中位待校准电流源，发送使能S331信号选通其配套中位校准DAC模块，同时发送使能SW3信号将中位待校准电流源及其配套中位校准DAC模块接入中位电流比较器负输入端，与所述中位参考基准电流I10+I_INT进行电流比较，生成中位校准码CAL1K:i；将中位校准码CAL1K:i锁存在配套的误差锁存器，并转发至对应中位校准DAC模块，控制中位校准DAC模块输出中位校准误差补偿电流I_1A1；中位待校准电流源的输出电流I11与其配套中位校准DAC模块输出的中位校准误差补偿电流I_1A1通过加和生成输出电流I11+I_1A1，完成一个中位待校准电流源的校准；

S3，重复S2，完成所有中位待校准电流源的校准；

S4，进行高位电流源校准：校准控制逻辑模块同时输出使能S11M:1信号选通所有中位待校准电流源，以及使能S33M:1信号选通所有中位待校准电流源配套的校准DAC模块，并输出使能SW4信号将所有校准后的中位电流源的输出电流I_1A1+I11+I_1A2+I12+…+I_1AM+I1M通过加和接入高位电流比较器负输入端；同时，校准控制逻辑模块发送使能ENP2信号和使能SW2信号，所述使能ENP2信号选通高位参考电流源，所述使能SW2信号选通其配套校准DAC模块接入高位电流比较器正输入端，进行比较，生成高位参考补偿电流为I_S，高位参考电流源的输出电流I20与其配套校准DAC模块输出的高位参考补偿电流I_S通过加和生成高位参考基准电流I20+I_S，作为其它高位待校准电流源校准自身电流的标的；

S5，完成高位参考基准电流设定后，校准控制逻辑模块发送使能S221信号选通一个高位待校准电流源，并发送使能S441信号选通其配套校准DAC模块，同时发送使能SW5信号将高位待校准电流源和其配套校准DAC模块接入高位比较器负输入端，与高位参考基准电流进行电流比较，生成高位校准码CAL2K:i；将高位校准码CAL2K:i锁存在配套的误差锁存器，并转发至对应高位校准DAC模块，控制高位校准DAC模块输出高位校准误差补偿电流I_2A1；高位待校准电流源的输出电流I21与其配套校准DAC模块输出的高位校准误差补偿电流I_2A1通过加和生成输出电流I21+I_2A1，完成一个高位待校准电流源的校准；

S6，重复S5，完成所有高位待校准电流源的校准。