[发明专利]高精度逐次逼近型模数转换器及其基于DNL的性能提升方法

说明书

技术领域

本发明属于数模转换器技术领域，具体涉及一种高精度逐次逼近型模数转换器及其基于DNL的性能提升方法。

背景技术

逐次逼近型A/D转换器通常包含比较器、电容阵列、逐次逼近寄存器和控制逻辑电路，这些电路模块中多数为数字电路；因此，随着工艺尺寸的缩小，逐次逼近型A/D转换器开始展现其先天的结构优势，其中的数字电路随工艺尺寸的缩小，不但速度越来越快、功耗越来越低，而且面积也越来越小，这与现代电子产品低功耗、小型化的需求一致。当然，其中的模拟电路也同样面临工艺尺寸缩小带来的增益下降和功耗增加的问题，但综合来看，利大于弊。因此，逐次逼近型结构成为了近年来国际研究的热点。

逐次逼近型A/D转换器目前的研究主要集中在中低精度，高精度方面的研究比较少，原因是由于工艺偏差的存在，电容阵列失配误差导致高精度逐次型A/D转换器的线性度下降、信噪比降低，因此，电容阵列失配误差成为制约高精度逐次逼近型A/D转换器性能的一个关键限制因素。本发明的发明人研究发现，将传统的用于逐次逼近型A/D转换器的电容阵列失配误差测量和校正方法，应用于高精度逐次逼近型A/D转换器时，会存在以下问题：

1、结构问题：

在传统结构的逐次逼近型A/D转换器中，如果采用数字校正方法，记录每个电容的实际权重，即使能够正确测量每个电容的实际权重，但是，在高位权重大于剩余所有位权重之和加1LSB(Least Significant Bit，最低有效位)时，会出现失码现象。例如，一个4bit的A/D转换器，实际权重为(9，3，2，1)，则输入输出对应关系为：

输入0123456789101112131415输出0123456669101112131415