出權(quán)值被存儲(chǔ)在第=寄存器 Reg3 中。
[0097] 在校準(zhǔn)完成后，逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器可W進(jìn)入工作模式。在N位精度的開(kāi)關(guān)電容 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路DAC中，在工作模式下，擾動(dòng)開(kāi)關(guān)SS14將擾動(dòng)電容的第二端連接至共模電平 Vcom使得擾動(dòng)電容不工作。在工作模式中，采樣開(kāi)關(guān)S3在采樣階段閉合。第一至第十四電 容C0-C13通過(guò)第一至第十四開(kāi)關(guān)SS0-SS13連接至輸入信號(hào)Vin。由此，對(duì)Vin進(jìn)行采樣。 采樣階段結(jié)束后進(jìn)入逐次逼近階段。在逐次逼近階段中，采樣開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，第一至第十四 開(kāi)關(guān)SS0-SS13根據(jù)逐次逼近信號(hào)的控制閉合或斷開(kāi)，直至控制電路100檢測(cè)到比較結(jié)果滿 足預(yù)定條件從而輸出原始數(shù)據(jù)信號(hào)化aw[13:0]。在工作模式中，校準(zhǔn)模塊200中的第一輸 出開(kāi)關(guān)S1保持閉合，第二輸出開(kāi)關(guān)S2保持關(guān)斷，第一乘法器201基于第=存儲(chǔ)器Reg3中 存儲(chǔ)的輸出權(quán)值對(duì)原始數(shù)據(jù)信號(hào)化aw[13:0]進(jìn)行加權(quán)后輸出最終的數(shù)據(jù)信號(hào)Dout。
[009引由此，本實(shí)施例通過(guò)增加校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，并使得開(kāi)關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)基于校準(zhǔn)數(shù) 據(jù)源輸出的數(shù)字校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，可W提高校準(zhǔn)輸入信號(hào)的穩(wěn)定性，從而提高系統(tǒng) 穩(wěn)定性，節(jié)省校準(zhǔn)時(shí)間。
[0099] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)方法的流程圖。如圖5所 示，本實(shí)用新型實(shí)施例的校準(zhǔn)方法包括：
[0100] 步驟510、產(chǎn)生校準(zhǔn)信號(hào)，所述校準(zhǔn)信號(hào)為表征N位二進(jìn)制數(shù)的數(shù)字信號(hào)。
[0101] 優(yōu)選地，在本實(shí)施例中所述N位二進(jìn)制數(shù)為14位二進(jìn)制數(shù)，所述14位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn) 換成十進(jìn)制后大于0小于16383。
[0102] 更優(yōu)選地，所述14位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制后大于1638小于14745。
[0103] 步驟520、用于在校準(zhǔn)模式輸出表征所述二進(jìn)制數(shù)與逐次逼近信號(hào)差值的模擬信 號(hào)，并在所述模擬信號(hào)中加入擾動(dòng)信號(hào)。
[0104] 步驟530、比較加入擾動(dòng)信號(hào)的模擬信號(hào)與共模電平輸出比較結(jié)果。
[01化]步驟540、根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)整所述逐次逼近信號(hào)直至所述比較結(jié)果符合預(yù)定 條件。
[0106] 步驟550、輸出當(dāng)前逐次逼近信號(hào)作為原始數(shù)字信號(hào)。
[0107] 步驟560、在校準(zhǔn)模式下W迭代方式調(diào)整輸出權(quán)值直至校準(zhǔn)誤差小于預(yù)定闊值，所 述校準(zhǔn)誤差根據(jù)對(duì)應(yīng)于不同的擾動(dòng)信號(hào)的所述原始數(shù)字信號(hào)和當(dāng)前輸出權(quán)值獲得。
[0108] 具體地，步驟560包括；
[0109] 步驟561、獲取加入第一擾動(dòng)信號(hào)的模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一原始數(shù)字信號(hào)。
[0110] 步驟562、獲取加入第二擾動(dòng)信號(hào)的模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二原始數(shù)字信號(hào)。
[0111] 步驟563、根據(jù)當(dāng)前輸出權(quán)值對(duì)第一原始數(shù)字信號(hào)和第二原始數(shù)字信號(hào)加權(quán)分別 輸出第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)。
[0112] 步驟564、根據(jù)第一輸出信號(hào)、第二輸出信號(hào)和當(dāng)前擾動(dòng)信號(hào)計(jì)算校準(zhǔn)誤差。
[0113] 優(yōu)選地，第一擾動(dòng)信號(hào)和第二擾動(dòng)信號(hào)幅值相同，極性相反；
[0114] 根據(jù)如下公式計(jì)算所述校準(zhǔn)誤差：
[0115] error[n] =d+[n]-d_ [n]-2A[n]
[0116] 其中，error為校準(zhǔn)誤差，山[n]為當(dāng)前迭代中的第一輸出信號(hào)，d_[n]為當(dāng)前迭代 中的第二輸出信號(hào)，A[n]為當(dāng)前擾動(dòng)信號(hào)幅值。
[0117] 步驟565、根據(jù)所述校準(zhǔn)誤差W迭代方式調(diào)整輸出權(quán)值直至所述校準(zhǔn)誤差小于預(yù) 定闊值。
[0118] 優(yōu)選地，根據(jù)如下公式W迭代方式調(diào)整輸出權(quán)值：
[0119] A[n+1] =A[n] +jii?error
[0120] w[i] [n+1] =w[i] [n]-y, ?error?值r+[i] [n]-Dr_[i] [n])
[012U其中，A[n+U為第n+1次迭代中的擾動(dòng)信號(hào)幅值，w山[n]為當(dāng)前輸出權(quán)值的第i位，w[i] [n+1]為第n+1次迭代中的輸出權(quán)值的第i位，y,為擾動(dòng)信號(hào)調(diào)整步長(zhǎng)，y，為 權(quán)值調(diào)整步長(zhǎng)，Dr+[i] [n]為當(dāng)前第一原始數(shù)字信號(hào)的第i位，Dr_[i] [n]為當(dāng)前第二原始 數(shù)字信號(hào)的第i位。
[0122] 由此，本實(shí)施例通過(guò)產(chǎn)生數(shù)字校準(zhǔn)信號(hào)，使得開(kāi)關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)字校 準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，可W提高校準(zhǔn)輸入信號(hào)的穩(wěn)定性，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，節(jié)省校準(zhǔn)時(shí) 間。
[0123] W上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言，本實(shí)用新型可W有各種改動(dòng)和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理之內(nèi)所 作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括： 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，用于在校準(zhǔn)模式輸出校準(zhǔn)信號(hào)，所述校準(zhǔn)信號(hào)為表征N位二進(jìn)制數(shù)的數(shù) 字信號(hào)； N位精度的開(kāi)關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用于在校準(zhǔn)模式輸出表征所述二進(jìn)制數(shù)與逐次逼 近信號(hào)差值的模擬信號(hào)，并在所述模擬信號(hào)中加入擾動(dòng)信號(hào)； 比較器，用于比較加入擾動(dòng)信號(hào)的模擬信號(hào)與共模電平輸出比較結(jié)果； 控制電路，用于根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)整所述逐次逼近信號(hào)，并在比較結(jié)果符合預(yù)定條 件時(shí)輸出當(dāng)前逐次逼近信號(hào)作為原始數(shù)字信號(hào)； 校準(zhǔn)模塊，用于在校準(zhǔn)模式下以迭代方式調(diào)整輸出權(quán)值直至校準(zhǔn)誤差小于預(yù)定閾值， 所述校準(zhǔn)誤差根據(jù)對(duì)應(yīng)于不同的擾動(dòng)信號(hào)的所述原始數(shù)字信號(hào)、當(dāng)前輸出權(quán)值以及擾動(dòng)信 號(hào)獲得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源為計(jì)數(shù) 器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源為偽隨 機(jī)數(shù)發(fā)生器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源為存儲(chǔ) 器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述N位二進(jìn)制數(shù)為14 位二進(jìn)制數(shù)，所述14位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制后大于O小于16383。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述14位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換 成十進(jìn)制后大于1638小于14745。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述N位精度的開(kāi)關(guān)電容 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路包括： N個(gè)電容，具有第一端和第二端，所述第一端連接到所述開(kāi)關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出 端； N個(gè)開(kāi)關(guān)，與所述電容一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)所述開(kāi)關(guān)與對(duì)應(yīng)的電容的第二端連接，使得 電容的第二端在第一電平、第二電平和輸入電平之間切換； 擾動(dòng)電容，具有第一端和第二端，所述第一端連接到所述開(kāi)關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸 出立而； 擾動(dòng)開(kāi)關(guān)，與所述擾動(dòng)電容的第二端連接，使得擾動(dòng)電容的第二端在第一電平、第二電 平和共模電平之間切換； 采樣開(kāi)關(guān)，連接在所述輸出端和共模電平之間。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在校準(zhǔn)模式采樣階段，當(dāng) 所述校準(zhǔn)信號(hào)的第i位為1時(shí)，第i開(kāi)關(guān)連接至所述第一電平，當(dāng)所述校準(zhǔn)信號(hào)的第i位為 〇時(shí)，第i開(kāi)關(guān)連接至所述第二電平，其中，I<i<N;所述采樣開(kāi)關(guān)閉合。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在校準(zhǔn)模式的逐步逼近 階段，所述采樣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，所述第一至第N開(kāi)關(guān)根據(jù)所述逐步逼近信號(hào)的控制閉合或斷開(kāi)。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，第一電容的大小為C。， 第i電容的大小為I. 864Q，其中I<i<N，第N+1電容的大小為Ctl，擾動(dòng)電容的大小為 50C0〇11. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊還用于在 工作模式將所述原始數(shù)字信號(hào)加權(quán)后輸出。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊包括： 第一寄存器，用于寄存加入第一擾動(dòng)信號(hào)的模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一原始數(shù)字信號(hào)； 第二寄存器，用于寄存加入第二擾動(dòng)信號(hào)的模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二原始數(shù)字信號(hào)； 第一輸出開(kāi)關(guān)，連接在所述控制電路和所述第一寄存器之間，在所述N位精度的開(kāi)關(guān) 電容數(shù)模轉(zhuǎn)換電路加入第一擾動(dòng)信號(hào)時(shí)閉合，加入第二擾動(dòng)信號(hào)時(shí)斷開(kāi)； 第二輸出開(kāi)關(guān)，連接在控制電路和所述第二寄存器之間，在所述N位精度的開(kāi)關(guān)電容 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路加入第一擾動(dòng)信號(hào)時(shí)斷開(kāi)，加入第二擾動(dòng)信號(hào)時(shí)閉合； 第一乘法器，用于根據(jù)當(dāng)前輸出權(quán)值對(duì)所述第一原始數(shù)字信號(hào)加權(quán)輸出第一輸出信 號(hào)； 第二乘法器，用于根據(jù)當(dāng)前輸出權(quán)值對(duì)所述第二原始數(shù)字信號(hào)加權(quán)輸出第二輸出信 號(hào)； 加法器，用于根據(jù)第一輸出信號(hào)、第二輸出信號(hào)和當(dāng)前擾動(dòng)信號(hào)計(jì)算校準(zhǔn)誤差； 輸出權(quán)值迭代模塊，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)誤差以迭代方式調(diào)整輸出權(quán)值直至所述校準(zhǔn)誤 差小于預(yù)定閾值； 第三寄存器，用于寄存所述當(dāng)前輸出權(quán)值。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一擾動(dòng)信號(hào)和 第二擾動(dòng)信號(hào)幅值相同，極性相反。
【專利摘要】公開(kāi)了一種逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過(guò)增加校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，并使得開(kāi)關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)基于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源輸出的數(shù)字校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，可以提高校準(zhǔn)輸入信號(hào)的穩(wěn)定性，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，節(jié)省校準(zhǔn)時(shí)間。
【IPC分類】H03M1/38
【公開(kāi)號(hào)】CN204652351
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520494113
【發(fā)明人】周健, 胡鐵剛
【申請(qǐng)人】杭州士蘭微電子股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月7日