專(zhuān)利名稱(chēng)：使用內(nèi)部電壓參考的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移和增益校準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，且更明確地說(shuō)，涉及校準(zhǔn)ADC的偏移和增益以 獲得絕對(duì)值電壓測(cè)量。
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目前技術(shù)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過(guò)使用模擬多路復(fù)用電路而具有多個(gè)輸入通道，模擬多 路復(fù)用電路允許從用于模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模-數(shù)轉(zhuǎn)換的若干不同外部模擬源進(jìn)行輸入選 擇。然而，由于外部模擬源的絕對(duì)值可能并非已知，且必須通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量來(lái)驗(yàn)證，且模 -數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的缺點(diǎn)(例如偏移和增益誤差)導(dǎo)致正被測(cè)量的外部模擬電壓的模-數(shù)轉(zhuǎn) 換測(cè)量不準(zhǔn)確。偏移和增益誤差可能由于電路非線性、電阻性電壓降和/或制造工藝變化 而產(chǎn)生。而且在無(wú)準(zhǔn)確的參考點(diǎn)和/或絕對(duì)電壓參考供比較的情況下，僅相對(duì)于電源電壓 (例如Vdd)的相對(duì)測(cè)量是可能的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要通過(guò)校準(zhǔn)掉模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路的偏移和增益誤差來(lái)獲得大體上準(zhǔn)確值的電壓
測(cè)量，且通過(guò)將所得電壓值與精度經(jīng)縮放的電壓參考(例如VDD和由精度電阻分壓器劃 分的Vdd)進(jìn)行比較來(lái)將所得電壓值調(diào)節(jié)(例如校準(zhǔn))為比例上準(zhǔn)確的電壓值。另外， 可通過(guò)使用高度準(zhǔn)確且穩(wěn)定的絕對(duì)電壓參考(例如帶隙電壓參考等)來(lái)獲得絕對(duì)電壓校 準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的教示，ADC的若干模-數(shù)輸入通道(例如，耦合到ADC的取樣和保持 電路的模擬多路復(fù)用器)可連接到內(nèi)部電壓參考，而不是用于耦合到待測(cè)的外部模擬電
壓源。內(nèi)部電壓參考可包括(例如，但不限于)帶隙參考，其被下分為VDD電源電壓參
考，VoD電源電壓參考可包含(例如，但不限于)近似為1/4Vdd和3/4VoD等的電壓參考。由于ADC測(cè)量與Vdd有失，因此使用1/4Vdd和3/4VoD電壓值來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和校準(zhǔn) 可允許校準(zhǔn)掉ADC的大體上所有的線性偏移和增益誤差。接著通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換從對(duì)照 絕對(duì)值(例如，1.2伏的帶隙參考電壓)的相對(duì)vdd值獲得的經(jīng)校準(zhǔn)的值，可將ADC測(cè) 量轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)變?yōu)榻^對(duì)電壓測(cè)量。此過(guò)程產(chǎn)生用以使用模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路來(lái)獲得準(zhǔn)確的絕對(duì)電 壓測(cè)量的快速且可靠的方法。預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可在校準(zhǔn)掉模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路的 偏移和增益誤差時(shí)將全標(biāo)度模擬Vdd和Vss (共同)用作內(nèi)部參考。
可從線方程y-mx + c導(dǎo)出ADC校準(zhǔn)，其中y表示經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)得值，x表示未經(jīng)校 準(zhǔn)的測(cè)得輸入值，m為增益調(diào)節(jié)，且c為所需的校準(zhǔn)偏移。 一旦m和c是已知的，那么 x的所有值均將導(dǎo)致正確的y值。m和c值可存儲(chǔ)在寄存器中，且軟件程序可使用m和 c值來(lái)針對(duì)每一測(cè)得x值計(jì)算正確的y值，且/或可將m和c值編程為對(duì)ADC的模擬前 端的硬件增益和偏移調(diào)節(jié)，而在ADC轉(zhuǎn)換過(guò)程期間無(wú)需軟件計(jì)算。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)例實(shí)施例，具有使用內(nèi)部電壓參考來(lái)校準(zhǔn)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的混合 信號(hào)裝置包括數(shù)字處理器；模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC);模擬多路復(fù)用器；以及分壓器，其 耦合到電源電壓且具有從所述電源電壓導(dǎo)出的多個(gè)不同電壓值，其中ADC耦合到模擬 多路復(fù)用器的輸出且耦合到數(shù)字處理器，且所述多個(gè)不同電壓值中的至少兩個(gè)電壓值分 別耦合到模擬多路復(fù)用器的至少兩個(gè)輸入；其中所述數(shù)字處理器通過(guò)使用所述多個(gè)不同 電壓值中的至少兩個(gè)電壓值作為電壓參考點(diǎn)來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)ADC輸出所需的增益和偏移值。
根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)例實(shí)施例，一種具有使用內(nèi)部電壓參考來(lái)校準(zhǔn)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換 器的混合信號(hào)裝置包括數(shù)字處理器；模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC);模擬多路復(fù)用器；以及具 有至少兩個(gè)不同電壓的電壓參考，其中ADC耦合到模擬多路復(fù)用器的輸出且耦合到數(shù) 字處理器，且來(lái)自所述電壓參考的至少兩個(gè)不同電壓分別耦合到模擬多路復(fù)用器的至少 兩個(gè)輸入；其中數(shù)字處理器通過(guò)使用來(lái)自所述電壓參考的至少兩個(gè)不同電壓作為電壓參 考點(diǎn)來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)ADC輸出所需的增益和偏移值。
根據(jù)本發(fā)明的又一具體實(shí)例實(shí)施例，提供一種用于通過(guò)使用內(nèi)部參考電壓來(lái)計(jì)算校 準(zhǔn)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器所必需的增益和偏移的方法，所述方法包括以下步驟測(cè)量第一參考電壓； 存儲(chǔ)測(cè)得的第一參考電壓；測(cè)量第二參考電壓；存儲(chǔ)測(cè)得的第二參考電壓；使用第一和 第二參考電壓來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器所必需的增益和偏移值；以及通過(guò)調(diào)節(jié)模-數(shù)轉(zhuǎn)換 器的增益和偏移來(lái)校準(zhǔn)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。


通過(guò)參考結(jié)合附圖而進(jìn)行的以下描述，可獲得對(duì)本發(fā)明的更全面的理解，其中
6圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的具有模-數(shù)轉(zhuǎn)換能力的混合信號(hào)裝置的示意性 框圖2是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的可為用于圖l的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換的未 經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾娐分兴逃械木唧w實(shí)例增益誤差的示意性曲線圖3是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的可為用于圖1的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換的未 經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾娐分兴逃械木唧w實(shí)例偏移誤差的示意性曲線圖4是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的用于圖l的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換的未經(jīng)補(bǔ) 償?shù)碾娐返睦硐肽?數(shù)傳遞曲線與未經(jīng)補(bǔ)償?shù)哪?數(shù)傳遞曲線之間的差異的示意性曲線 圖5是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的用于確定用于將相應(yīng)的模擬電壓耦合到圖1所 示的混合信號(hào)裝置的ADC的模擬多路復(fù)用器的模擬輸入的ADC輸入選擇位的表；以及
圖6是可用于校正到圖1的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬電壓的值，且通過(guò)使 用圖1中所示的精度電壓參考進(jìn)一步將這些經(jīng)校正的值校準(zhǔn)為絕對(duì)電壓值的程序步驟的 具體實(shí)例實(shí)施例的示意性流程圖。
雖然本發(fā)明可具有各種修改和替代形式，但已在圖中展示且在本文中詳細(xì)描述其具
體實(shí)例實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，本文對(duì)具體實(shí)例實(shí)施例的描述無(wú)意使本發(fā)明限于本文所 揭示的特定形式，而是相反，本發(fā)明將涵蓋如由所附權(quán)利要求書(shū)界定的所有修改和等效 物。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參看圖式，示意性地說(shuō)明具體實(shí)例實(shí)施例的細(xì)節(jié)。圖中的相同元件將由相同編 號(hào)表示，且類(lèi)似元件將由具有不同小寫(xiě)字母后綴的類(lèi)似編號(hào)表示。
參看圖1，其描繪根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的具有模-數(shù)轉(zhuǎn)換能力的混合信號(hào)裝置 的示意性框圖。所述混合信號(hào)裝置(即，具有模擬和數(shù)字電路兩者)由標(biāo)號(hào)100概括表 示，且可包括數(shù)字處理器108、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 110、模擬多路復(fù)用器104和分壓 器112。絕對(duì)電壓參考102任選地可用于混合信號(hào)裝置100的絕對(duì)電壓校準(zhǔn)。數(shù)字處理 器108 (例如微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、可編程邏 輯陣列(PLA)等)可經(jīng)由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線122接收模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路IIO轉(zhuǎn)換的模擬電壓的 數(shù)字表示。數(shù)字處理器108控制選擇模擬多路復(fù)用器104的哪一模擬輸入。
模擬多路復(fù)用器104可用于選擇外部模擬輸入124中的任一者、絕對(duì)電壓116a或 116b、模擬電壓總線118上的多個(gè)不同電壓值中的任一者、Vdd和/或Vss。數(shù)字處理器108可用于控制模擬多路復(fù)用器104對(duì)輸入多路復(fù)用器104的輸入處的選定模擬電壓的 輸入到輸出路由，使得選定模擬電壓看起來(lái)為來(lái)自模擬多路復(fù)用器104的輸出126,且 從而可應(yīng)用于ADC 110以轉(zhuǎn)換為其在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線122上的數(shù)字表示。
絕對(duì)電壓參考102可為帶隙電壓參考等。來(lái)自電壓參考102 (例如1.20伏的帶隙電 壓參考)的絕對(duì)電壓116可應(yīng)用于模擬多路復(fù)用器104的輸入。帶隙電壓參考還可由分 壓器(未圖示)劃分，其中絕對(duì)參考電壓116a可被(例如，但不限于)組成分壓器112 的精度電阻器劃分器網(wǎng)絡(luò)分成較低值電壓116a (例如0.6伏)參考?？蓮姆謮浩?12獲 得多個(gè)不同電壓值n。可從電源電壓VDD和Vss導(dǎo)出所述多個(gè)不同電壓值，并使其在模 擬電壓總線118上可供模擬多路復(fù)用器104使用。Vdd和Vss是還可在模擬多路復(fù)用器 104的相應(yīng)輸入處從模擬電壓總線118獲得的全標(biāo)度電源電壓值。舉例來(lái)說(shuō)，如果分壓 器112具有64個(gè)單位電阻器，那么第16個(gè)電壓分接頭可供應(yīng)16/64或1/4VoD的電壓， 且第48個(gè)電壓分接頭可供應(yīng)48/64或3/4 VoD的電壓。然而，預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)， 可使用任何兩個(gè)或兩個(gè)以上電壓分接頭，將貫穿本文所揭示的具體實(shí)例實(shí)施例使用1/4 和3/4的全標(biāo)度VDD。
可從線方程y:mx + c導(dǎo)出ADC校準(zhǔn)，其中y表示經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)得值，x表示未經(jīng)校 準(zhǔn)的測(cè)得輸入值，m為增益調(diào)節(jié)，且c為所需的校準(zhǔn)偏移。 一旦m和c是已知的，那么 x的所有值均將產(chǎn)生正確的y值。僅需要兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)(例如1/4Vdd和3/4VoD或來(lái)自電 壓參考102的兩個(gè)電壓116a和116b)用于確定m和c值。m和c值可存儲(chǔ)在數(shù)字處理 器108的寄存器(未圖示)中，且在數(shù)字處理器102中運(yùn)行的軟件程序可使用m和c值 來(lái)針對(duì)每一測(cè)得x值計(jì)算正確的y值，且/或可將m和c值編程為對(duì)ADC 110的模擬前 端的硬件增益和偏移調(diào)節(jié)，而在ADC轉(zhuǎn)換過(guò)程期間無(wú)需軟件計(jì)算。
參看圖2，其描繪根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的可為用于圖1的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換的未經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾娐分兴逃械木唧w實(shí)例增益誤差的示意性曲線圖。這些增益誤差 影響ADC轉(zhuǎn)換性能。
參看圖3，其描繪根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的可為用于圖1的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換的未經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾娐分兴逃械木唧w實(shí)例偏移誤差的示意性曲線圖。這些偏移誤差 影響ADC轉(zhuǎn)換性能。
參看圖4，其描繪根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的用于圖1的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn) 換的未經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾娐返睦硐肽?數(shù)傳遞曲線與未經(jīng)補(bǔ)償?shù)哪?數(shù)傳遞曲線之間的差異的示 意性曲線圖。 一旦在(例如，但不限于)大約1/4Vdd和3/4Vdd下取得測(cè)量，就可使用 數(shù)字處理器108中的軟件來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)際傳遞曲線，以得出大體上理想的傳遞函數(shù)以實(shí)現(xiàn)改
8進(jìn)許多的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性，或可將m和c值編程為對(duì)ADC 110的模擬前端的硬件增益和偏移調(diào)節(jié)，而在ADC轉(zhuǎn)換過(guò)程期間無(wú)需軟件計(jì)算。大體上理想的傳遞函數(shù)可存儲(chǔ)在與數(shù)字處理器108相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器(例如非易失性存儲(chǔ)器)(未圖示)中。 一旦已將實(shí)際傳遞曲線調(diào)節(jié)為大體上理想的傳遞函數(shù)，測(cè)量絕對(duì)帶隙電壓參考值(例如，絕對(duì)電壓116a和/或116b)就將允許基于所述大體上理想的傳遞函數(shù)和所使用的帶隙電壓參考值而將相對(duì)ADC測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)榻^對(duì)電壓測(cè)量。
參看圖5，其描繪根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)例實(shí)施例的用于確定用于將相應(yīng)的模擬電壓耦合到圖1中所示的混合信號(hào)裝置的ADC的模擬多路復(fù)用器的模擬輸入的ADC輸入選擇位的表。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)數(shù)字處理器108將"1111"應(yīng)用于模擬多路復(fù)用器104的控制輸入時(shí)，ADC110可對(duì)帶隙電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)數(shù)字處理器108將"1001"應(yīng)用于模擬多路復(fù)用器104的控制輸入時(shí)，ADC 110可對(duì)3/4 VoD進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通過(guò)選擇到達(dá)模擬多路復(fù)用器104的控制輸入的位"1000"， ADC 110可對(duì)1/4VoD進(jìn)行轉(zhuǎn)換。預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，視劃分器電阻器串上的電壓分接頭的數(shù)目而定，可使用近似1/4Vdd和3/4VDD的任何減小電壓組合?？蛇x擇減小的電壓值(例如，電阻器劃分器分接頭)，以便使所述值保持遠(yuǎn)離ADC 110的末端范圍，即最小值(Vss)和最大值(VoD)，同時(shí)使ADC110的大體上線性的轉(zhuǎn)換點(diǎn)(例如1/4Vdd和3/4VDD)之間的差異最大化。
參看圖6，其描繪可用于校正到圖1的混合信號(hào)裝置的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬電壓的值，且通過(guò)使用圖1中所示的精度電壓參考進(jìn)一步將這些經(jīng)校正的值校準(zhǔn)為絕對(duì)電壓值的程序步驟的具體實(shí)例實(shí)施例的示意性流程圖?；蛘撸墒褂脕?lái)自電壓參考102的兩個(gè)電壓值116a和116b。在步驟602中測(cè)量3/4 VDD，且在步驟608中存儲(chǔ)所述3/4 VDD。在步驟604中測(cè)量1/4VDD，且在步驟610中存儲(chǔ)所述1/4VDD。在步驟612中，根據(jù)所存儲(chǔ)的3/4 Vdd和1/4 VoD測(cè)量來(lái)確定增益m和偏移c常數(shù)，即如上文更全面地論述的y = mx+c。在步驟614中，調(diào)節(jié)ADC的范圍和偏移以準(zhǔn)確地表示參考Vdd的ADC轉(zhuǎn)換。任選地，在步驟616中，進(jìn)一步基于電壓參考102 (例如，帶隙電壓參考)來(lái)調(diào)節(jié)增益m和偏移c常數(shù)，以反映絕對(duì)電壓測(cè)量?？赏ㄟ^(guò)將輸入模擬放大器增益M和偏移C作為硬件函數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)而將使用計(jì)算出的增益m和偏移c的y = mx +c方程應(yīng)用于ADC的模擬前端，或可使用在數(shù)字處理器108中運(yùn)行的軟件程序而將y = mx +0方程應(yīng)用于來(lái)自ADC輸出的數(shù)字表示。
雖然已參考本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例描繪、描述并界定了本發(fā)明的實(shí)施例，但此些參考并不暗示對(duì)本發(fā)明的限制，且不應(yīng)推斷出此限制。所揭示的標(biāo)的物允許所屬領(lǐng)域且受益于本發(fā)明的技術(shù)人員將想到的對(duì)形式和功能的相當(dāng)多的修改、更改和等效物。本發(fā)明的所描繪并描述的實(shí)施例只是實(shí)例，且并非本發(fā)明的范圍的窮舉。
權(quán)利要求
1.一種混合信號(hào)裝置，其具有使用內(nèi)部電壓參考來(lái)校準(zhǔn)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述混合信號(hào)裝置包括數(shù)字處理器；模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)；模擬多路復(fù)用器，以及分壓器，其耦合到電源電壓，且具有從所述電源電壓導(dǎo)出的多個(gè)不同電壓值，其中所述ADC耦合到所述模擬多路復(fù)用器的輸出且耦合到所述數(shù)字處理器，且所述多個(gè)不同電壓值中的至少兩者分別耦合到所述模擬多路復(fù)用器的至少兩個(gè)輸入；其中所述數(shù)字處理器通過(guò)使用所述多個(gè)不同電壓值中的所述至少兩者作為電壓參考點(diǎn)來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)所述ADC輸出所需的增益和偏移值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合信號(hào)裝置，其進(jìn)一步包括耦合到所述模擬多路復(fù)用器的 另一輸入的電壓參考，其中所述數(shù)字處理器進(jìn)一步改進(jìn)將所述ADC輸出校準(zhǔn)為絕 對(duì)電壓值所需的所述增益和偏移值的所述計(jì)算。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合信號(hào)裝置，其中所述電壓參考為帶隙電壓參考，且所述 電壓值約為1.2伏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合信號(hào)裝置，其中所述多個(gè)不同電壓值中的所述至少兩者 近似為所述電源電壓的四分之一和四分之三。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合信號(hào)裝置，其中所述ADC輸出通過(guò)用根據(jù)所述多個(gè)不 同電壓值中的所述至少兩者而確定的所述增益和偏移值調(diào)節(jié)ADC模擬電路參數(shù)來(lái) 校準(zhǔn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合信號(hào)裝置，其中所述模擬多路復(fù)用器將外部電壓耦合到 所述ADC，以轉(zhuǎn)換為由所述數(shù)字處理器讀取的數(shù)字值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合信號(hào)裝置，其中所述ADC輸出用所述數(shù)字處理器通過(guò) 使用根據(jù)所述多個(gè)不同電壓值中的所述至少兩者而確定的所述增益和偏移值調(diào)節(jié) 來(lái)自所述ADC的所述數(shù)字值來(lái)校準(zhǔn)。
8. —種混合信號(hào)裝置，其具有使用內(nèi)部電壓參考來(lái)校準(zhǔn)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述混合信 號(hào)裝置包括數(shù)字處理器； 模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC); 模擬多路復(fù)用器；以及 具有至少兩個(gè)不同電壓的電壓參考， 其中-所述ADC耦合到所述模擬多路復(fù)用器的輸出且耦合到所述數(shù)字處理器，且來(lái)自所述電壓參考的所述至少兩個(gè)不同電壓分別耦合到所述模擬多路復(fù)用器 的至少兩個(gè)輸入；其中所述數(shù)字處理器通過(guò)使用來(lái)自所述電壓參考的所述至少兩個(gè)不同電壓作為 電壓參考點(diǎn)來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)所述ADC輸出所需的增益和偏移值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合信號(hào)裝置，其中所述電壓參考為帶隙電壓參考，且所述 電壓值約為1.2伏。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合信號(hào)裝置，其中來(lái)自所述電壓參考的所述至少兩個(gè)不同 電壓近似為所述電壓參考的四分之一和四分之三。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合信號(hào)裝置，其中所述ADC輸出通過(guò)用根據(jù)來(lái)自所述電 壓參考的所述至少兩個(gè)不同電壓而確定的所述增益和偏移值調(diào)節(jié)ADC模擬電路參 數(shù)來(lái)校準(zhǔn)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合信號(hào)裝置，其中所述模擬多路復(fù)用器將外部電壓耦合到 所述ADC，以轉(zhuǎn)換為由所述數(shù)字處理器讀取的數(shù)字值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合信號(hào)裝置，其中所述ADC輸出用所述數(shù)字處理器通過(guò) 使用根據(jù)來(lái)自所述電壓參考的所述至少兩個(gè)不同電壓而確定的所述增益和偏移值 調(diào)節(jié)來(lái)自所述ADC的所述數(shù)字值來(lái)校準(zhǔn)。
14. 一種用于通過(guò)使用內(nèi)部參考電壓來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器所必需的增益和偏移的方 法，所述方法包括以下步驟測(cè)量第一參考電壓； 存儲(chǔ)所述測(cè)得的第一參考電壓； 測(cè)量第二參考電壓； 存儲(chǔ)所述測(cè)得的第二參考電壓；使用所述第一和第二參考電壓來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器所必需的增益和偏移值； 以及根據(jù)所述第一和第二參考電壓來(lái)校準(zhǔn)所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一參考電壓約為電源電壓的四分之三。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二參考電壓約為電源電壓的四分之一。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一和第二參考電壓來(lái)自帶隙電壓參考。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一參考電壓約為1.2伏。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第二參考電壓約為0.6伏。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述校準(zhǔn)所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的步驟包括用根據(jù)所 述第一和第二參考電壓而確定的所述增益和偏移值來(lái)調(diào)節(jié)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器模擬電路參 數(shù)的步驟。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述校準(zhǔn)所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的步驟包括使用根據(jù) 所述第一和第二參考電壓而確定的所述增益和偏移值來(lái)調(diào)節(jié)來(lái)自所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器 的數(shù)字值的步驟。
全文摘要
一種混合信號(hào)裝置，其具有使用內(nèi)部電壓參考來(lái)進(jìn)行偏移和增益校準(zhǔn)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，借此數(shù)字處理器通過(guò)調(diào)節(jié)模擬輸入放大器增益和偏移或通過(guò)對(duì)測(cè)得電壓的數(shù)字表示進(jìn)行軟件補(bǔ)償來(lái)校準(zhǔn)掉所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器中的偏移和增益誤差。在確定對(duì)照所述兩個(gè)已知電壓值校準(zhǔn)ADC所需的偏移和增益調(diào)節(jié)中使用兩個(gè)不同的已知電壓值。所述混合信號(hào)裝置可進(jìn)一步包括具有準(zhǔn)確的已知電壓值的帶隙電壓參考。其中所述帶隙電壓參考可用于所述ADC的進(jìn)一步偏移和增益校準(zhǔn)，以產(chǎn)生大體上絕對(duì)的電壓值。
文檔編號(hào)H03M1/10GK101657969SQ200880011900
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者伊戈?duì)枴の忠诌_(dá), 蒂姆·菲尼克斯, 高蘭格·卡瓦伊亞 申請(qǐng)人:密克羅奇普技術(shù)公司