本申請涉及電子電路，特別涉及一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器、芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)不斷縮小與電源電壓不斷的下降，對高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)帶來新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的逐次逼近(sar)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與流水線(pipeline)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，都難以同時實(shí)現(xiàn)高速率、高精度與低功耗的指標(biāo)要求，常常需要犧牲其中某項(xiàng)指標(biāo)來滿足其它指標(biāo)要求。

2、以傳統(tǒng)兩級流水線逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(pipeline-sar?adc)為例，pipeline-sar?adc是將pipeline?adc(流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器)中的全并行(flash)結(jié)構(gòu)用sar結(jié)構(gòu)代替，并利用第一級sar?adc的采樣保持網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)pipeline?adc的前端采樣保持功能。雖然pipeline-sar?adc速度有所降低，但是大大減少了功耗和面積。而限制pipeline-sar?adc性能的主要因素是第一級sar?adc電容失配帶來的誤差，從而影響整體adc的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請實(shí)施例提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器、芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法及電子設(shè)備，可以提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能，并且不需要增加額外的校準(zhǔn)量化電路。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括：

3、第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；

4、第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路被配置為共同對輸入信號進(jìn)行采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果；所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路還被配置為對所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，得到所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差碼值；

5、誤差回補(bǔ)模塊，與所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，被配置為根據(jù)所述失配誤差碼值對所述初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行回補(bǔ)，得到最終模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。

6、第二方面，本申請實(shí)施例還提供一種芯片，包括上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

7、第三方面，本申請實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括上述芯片。

8、第四方面，本申請實(shí)施例還提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，包括：

9、控制第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路對第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，得到所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差碼值；

10、控制所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路共同對輸入信號進(jìn)行采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果；

11、根據(jù)所述失配誤差碼值對所述初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行回補(bǔ)，得到最終模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。

12、本申請實(shí)施例提供的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，不需要增加額外的校準(zhǔn)量化電路，通過復(fù)用第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，能夠得到第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差碼值，并通過誤差回補(bǔ)模塊根據(jù)失配誤差碼值對初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行回補(bǔ)，因此能夠消除第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差電壓造成的影響，提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，從而提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能。

技術(shù)特征：

1.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路包括第一電容陣列，所述第一電容陣列包括多組電容，所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路被配置為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述對每一組電容的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化時：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路被配置為：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路被配置為按照從低位電容到高位電容的順序依次進(jìn)行以下處理，直至得到每一組所述電容的失配誤差碼值：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述失配誤差碼值為多位碼值；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述誤差回補(bǔ)模塊被配置為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述級間放大器包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括失配誤差碼值存儲模塊，設(shè)置在所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述誤差回補(bǔ)模塊之間，被配置為存儲所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差碼值。

12.一種芯片，其特征在于，包括權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

13.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求12所述的芯片。

14.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路包括第一電容陣列，所述第一電容陣列包括多組電容，所述控制第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路對第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，得到所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差碼值，包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述對每一組電容的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述控制所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路依次對所述第一電容陣列的每一組電容的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述控制所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路依次對所述第一電容陣列的每一組電容的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述失配誤差碼值為多位碼值，所述根據(jù)所述失配誤差碼值對所述初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行回補(bǔ)，得到最終模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果，包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一碼值選擇所述失配誤差碼值中的對應(yīng)碼值對所述第一碼值進(jìn)行回補(bǔ)，包括：

21.根據(jù)權(quán)利要求14至20任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述控制所述第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路共同對輸入信號進(jìn)行采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請實(shí)施例提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器、芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)方法及電子設(shè)備，包括：第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路被配置為共同對輸入信號進(jìn)行采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果；第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路還被配置為對第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差電壓進(jìn)行采樣和量化，得到第一級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的失配誤差碼值；誤差回補(bǔ)模塊，與第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，被配置為根據(jù)失配誤差碼值對初始模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行回補(bǔ)，得到最終模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。本申請實(shí)施例提供的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能，并且不需要增加額外的校準(zhǔn)量化電路。

技術(shù)研發(fā)人員：劉維輝,殷文杰,羅祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：芯?？萍迹ㄉ钲冢┕煞萦邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9