[发明专利]应用于高精度逐次逼近型ADC的双无源噪声整形校正方法

权利要求书

1.一种应用于高精度逐次逼近型ADC的双无源噪声整形校正方法，其特征在于：首先对逐次逼近型ADC进行结构改造，将其中双端输入比较器改造成四端输入比较器，并在数字模拟转换器中的主DAC基础上增加一个校正DAC和两对采样积分电容；所述校正方法包括：

校正阶段：通过数字模拟转换器内相应的开关切换获得比较器的失调电压编码和主DAC中每位电容的失配编码，在此过程中系统每完成一次比较器失调电压的转换或一位电容失配的转换，都需要对转换之后产生的余量电压经采样、积分、比例操作后的结果与下次转换时比较器的输入信号相加，以实现前馈无源噪声整形；然后将比较器的失调电压编码和主DAC中每位电容的失配编码进行综合计算，得到比较器失调电压的校正编码和主DAC中每位电容失配的校正编码；

正常工作阶段：将对应的校正编码添加到校正DAC中，以实现失调补偿和失配补偿，且在系统每完成一次完整的模数转换之后，通过复用部分采样积分电容直接对模数转换后产生的余量电压进行积分操作，再将积分结果通过比例操作后与比较器原输入信号相加，实现无源噪声整形。

2.根据权利要求1所述的双无源噪声整形校正方法，其特征在于：改造前的数字模拟转换器包括主DAC，其由差分结构的P极和N极两排电容阵列组成，改造后的数字模拟转换器增加了一个校正DAC，校正DAC的结构与主DAC相同，校正DAC中P极和N极电容阵列的上极板通过桥电容分别与主DAC中P极和N极电容阵列的上极板并联，同时在此基础上增加了两对采样积分电容C_C,P和C_C,N以及C_W,P和C_W,N，其中C_C,P和C_C,N在校正阶段承担采样和积分功能并在正常工作阶段承担采样功能，而C_W,P和C_W,N仅在正常工作阶段承担积分功能；主DAC中电容阵列的位数为n+1，校正DAC中电容阵列的位数为m+1，n为逐次逼近型ADC的位数，m为自设定的自然数。

3.根据权利要求2所述的双无源噪声整形校正方法，其特征在于：所述校正阶段中通过以下过程获得比较器的失调电压编码；

A1.对主DAC、校正DAC和采样积分电容进行初始化：使主DAC和校正DAC中所有电容的上极板和下极板均接共模电压V_CM，使电容C_C,P、C_C,N、C_W,P和C_W,N的上下极板均接地；

A2.断开主DAC和校正DAC中所有电容上极板与V_CM的连接，使校正DAC中N极电容阵列的所有电容下极板改接参考电压V_REF；

A3.对校正DAC进行SAR逻辑转换操作，得到的编码即为比较器的失调电压编码并进行存储，其中最高位为符号位，符号位为0即表示失调电压为负，符号位为1即表示失调电压为正；

A4.断开电容C_C,P和C_C,N上极板与地的连接，使C_C,P上极板与主DAC中P极电容阵列上极板连接，使C_C,N上极板与主DAC中N极电容阵列上极板连接，用以采集电压余量。