[发明专利]冗余自适应电荷再分布模数转换器的校准方法

摘要

本发明提供了一种自适应电荷再分布模数转换器的校准方法。该校准方法通过在MSBs(Most Significant Bits)位引入两种不同的逐次逼近方案(相应的传输函数为HO和H1)，在冗余模数转换器及白适应滤波器的支持下，能够快速完成模数转换器的白适应校准，能够大大降低电容匹配精度要求，减小面积，降低功耗，提高速度，不牺牲输入信号范围，特别适合工艺尺寸缩小。

主权项

一种冗余自适应电荷再分布模数转换器的校准方法，其特征在于，基于一自适应电荷再分布模数转换器；该自适应电荷再分布模数转换器包括：DAC电容阵列、开关网络、比较器、逻辑控制电路、寄存器和自适应滤波器；其中，DAC电容阵列在自适应电荷再分模数转换器的采样阶段作为采样保持电路对模拟信号进行采样，在逐次逼近阶段提供合适的参考电平以完成模拟信号的量化；开关网络在逐次逼近过程中控制DAC电容阵列的不同连接方式以提供不同的参考电平；比较器完成每次比较并得到一位二进制输出结果；逻辑控制电路控制整个自适应电荷再分模数转换器有序准确地工作；寄存器存储DAC电容阵列权重向量，自适应滤波器完成DAC权重向量的迭代估计；该校准方法包括：步骤A：输入模拟信号被DAC电容阵列采样并保持；步骤B：在H0方案下，在开关网络的控制下，DAC电容阵列通过逐次逼近及电荷再分布，并与比较器提供的参考电平进行比较，完成模拟信号量化，得到输出二进制码D0；步骤C：在H1方案下，在开关网络的控制下，DAC电容阵列通过逐次逼近及电荷再分布，并与比较器提供的参考电平进行比较，完成模拟信号量化，得到输出二进制码D1；步骤D：自适应滤波器从寄存器中提取DAC电容权重向量；步骤E：自适应滤波器利用输入的D0、D1，完成DAC电容权重向量W的迭代估计；以及步骤G：接收下一输入模拟信号，重复执行步骤A，直至模拟信号输出完毕；其中，所述自适应电荷再分布模数转换器中的DAC电容阵列构成的向量为：C＝(CMSB,CMSB‑1,………,C2,C1,C0)在MSBs位二进制码的确定过程中，设第k位二进制码对应的置位电容为Ck；在H0方案中，对应的比较电容为Ck0；在H1方案中，对应的比 较电容为Ck1；Hi方案中，冗余电容为cki，其中i＝0,1；以下数学关系成立：Ck＝Ck0且Ck∈Ck1或Ck＝Ck1且Ck∈Ck0,k∈MSBscki＝Cki‑Ck，i＝0,1在满足上述的约束条件下，Cki或cki可动态随机改变，在电路实现时，通过逻辑控制电路及开关网络，动态随机分配相应电容实现。