[n])
[0152] 其中，A[n+1]為第n+1次迭代中的擾動(dòng)信號(hào)幅值，w[i] [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。
[0153] 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。
[0154] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員 而言，本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(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，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關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出 端； N個(gè)開關(guān)，與所述電容一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)所述開關(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關(guān)電容數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸 出立而； 擾動(dòng)開關(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開關(guān)連接至所述第二電平，其中，I < i < N ;所述采樣開關(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，所述采樣開關(guān)斷開，所述第一至第N開關(guān)根據(jù)所述逐步逼近信號(hào)的控制閉合或斷開。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； 第二輸出開關(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，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； 所述加法器根據(jù)如下公式計(jì)算所述校準(zhǔn)誤差： error = d+-d__2 A [n] 其中，error為校準(zhǔn)誤差，d+為所述第一輸出信號(hào)，d_為所述第二輸出信號(hào)，A [n]為當(dāng) 前擾動(dòng)信號(hào)幅值。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述輸出權(quán)值迭代模 塊根據(jù)如下公式以迭代方式調(diào)整輸出權(quán)值： A [n+1] = A [n] + ti A ? error w[i] [n+1] = w[i] [n]_ yw ? error ? (Dr+[i] [n]_Dr_[i] [n]) 其中，A [n+l]為第n+l次迭代中的擾動(dòng)信號(hào)幅值，w[i] [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，ya為擾動(dòng)信號(hào)調(diào)整步長(zhǎng)，y w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。15. -種逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)方法，包括： 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)； 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； 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； 輸出當(dāng)前逐次逼近信號(hào)作為原始數(shù)字信號(hào)； 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)和當(dāng)前輸出權(quán)值獲得。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的校準(zhǔn)方法，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。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的校準(zhǔn)方法，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。18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述在校準(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)定閾值包括： 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)； 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)； 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)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)； 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； 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。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，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； 根據(jù)如下公式計(jì)算所述校準(zhǔn)誤差： error = d+-d__2 A [n] 其中，error為校準(zhǔn)誤差，d+為所述第一輸出信號(hào)，d_為所述第二輸出信號(hào)，A [n]為當(dāng) 前擾動(dòng)信號(hào)幅值。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，根據(jù)如下公式以迭代方式調(diào)整輸 出權(quán)值： A [n+1] = A [n] + ti A ? error w[i] [n+1] = w[i] [n]_ yw ? error ? (Dr+[i] [n]_Dr_[i] [n]) 其中，A [n+l]為第n+l次迭代中的擾動(dòng)信號(hào)幅值，w[i] [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，ya為擾動(dòng)信號(hào)調(diào)整步長(zhǎng)，y w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。
【專利摘要】公開了一種逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其校準(zhǔn)方法，通過(guò)增加校準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，并使得開關(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
【公開號(hào)】CN104980158
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510401396
【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
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年7月7日