[发明专利]一种数据加权平均算法及数模转换电路

说明书

本发明提供一种数据加权平均算法及数模转换电路，该算法包括：定义奇数周期的初始索引PA和偶数周期的初始索引PB；若当前周期为为奇数周期，从初始索引PA的位置开始，根据该数模转换器的输入信号数S_in选择对应元件个数，计算索引移动步数S_step＝M‑S_in，得到下一奇数周期的新索引为PA＇＝PA‑S_step；若为偶数周期，则从初始索引PB的位置开始，计算索引移动步数S_step＝M‑S_in，得到下一偶数周期的新索引为PB＇＝PB‑S_step；M为数模转换器中的元件个数，并且，奇数周期的初始索引PA和偶数周期的初始索引PB的位置移动方向相反。本发明可以消除无源器件的失配误差，同时降低元件的切换率，在提高线性度的同时降低了符号间干扰效应。

技术领域

本公开涉及动态元件匹配技术领域，尤其涉及一种数据加权平均算法及数模转换电路。

背景技术

模数转换器和数模转换器中的元件如电阻、电容、电流源由于有限工艺制造精度和版图布局会产生梯度误差和随机偏差，影响转换线性度，降低了无杂散动态范围。

动态元件匹配(DEM)是对单位元件进行温度码方式选择，一般数值相等的电阻、电容或者电流源，通常使用温度码输入的随机化选择后加起来。数据加权平均(DWA)算法是DEM算法中的一种，其优点是旋转速度快，可以实现快速误差校准。DWA算法采用索引，与所有输入码一样，其内容更新是通过把新的输入码加到输入寄存器中，从而将空间上的失配转换为时间上的失配，使得输出频谱中的谐波转变为噪声，提高了无杂散动态范围。

图1中示出了传统DWA算法元件选择图，为了简便以7个元件(EL1，EL2，…，EL7)表示，其中被选中的元件用阴影框表示，未被选中的元件用空白框表示。Sin表示DAC的输入，当元件i(1≤i≤7)被选中时，Nseli＝1；当7个元件都被用过1遍后，当元件i再一次被选中时，Nseli＝2。当DAC输入(S_in)依次为2、3、4、5、6、5、4、3时，如图1所示，切换率(togglerate)从DAC第二次输入开始分别为5、7、5、3、3、5、7，总切换率为35。

因此，传统DWA方法切换率很高，使得符号间干扰(ISI)效应加剧，恶化了线性度。此外，传统DWA只有一个索引，可能产生与输入信号相关的音调，降低了SFDR。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种数据加权平均算法及数模转换电路，可以消除无源器件的失配误差，同时降低元件的切换率，在提高线性度的同时降低了符号间干扰(ISI)效应。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数据加权平均算法，应用于数模转换器中，包括：

在该数模转换器的元件中定义奇数周期的初始索引PA和偶数周期的初始索引PB；

判断当前周期为奇数周期或偶数周期；

若为奇数周期，则从初始索引PA的位置开始，根据该数模转换器的输入信号数S_in选择对应元件个数，判断是否S_in+PAM，若是，则计算索引移动步数S_step＝M-S_in，并将初始索引PA位置移动S_step个元件，得到下一奇数周期的新索引为PA＇＝PA-S_step；

若为偶数周期，则从初始索引PB的位置开始，根据该数模转换器的输入信号数S_in选择对应元件个数，判断是否S_inPB，若是，则计算索引移动步数S_step＝M-S_in，并将初始索引PB位置移动S_step个元件，得到下一偶数周期的新索引为PB＇＝PB-S_step；