一种高速的逐次逼近寄存器模数转换器

摘要

个逐次逼近型寄存器模数转换器(SAR-ADC)预测补偿值用于将来的周期。补偿值被应用到校准Y侧电容器阵列里的电容器，以补偿二进制加权X侧电容器阵列的电容误差。两个计算引擎为将要转换的下一比特预先计算预测-0和预测-1补偿值。在当前周期的结尾，当比较器确定当前比特时，比较器也控制多路复用器去选择其中一个预测补偿值。因此补偿值是在下一比特周期开始时就有了，缩短了计算延迟。要转换的第一比特如MSB的补偿值，是在校准期间计算的。其他比特的补偿值是数据相关的。在校准期间，校准值被累加，为要转换的第一比特产生第一转换补偿值。

主权项

一种管线式补偿逐次逼近型寄存器SAR数模转换器，包括：二进制加权X侧电容器阵列，其有加权电容值的第一电容器，其中第一电容器一一对应连接到多个第一开关的每一个，并连接到第一电荷共享线；校准Y侧电容器阵列，其有加权电容值的第二电容器，其中第二电容器一一对应连接到多个第二开关的每一个，并连接到第二电荷共享线和多个第二开关；模拟比较器，其比较第一电荷共享线和第二电荷共享线的电压，以产生一个比较输出；补偿寄存器，其存储表示电容误差的补偿值；校准寄存器，其存储二进制加权X侧电容器阵列里电容器的校准值，校准值表示电容误差；补偿电容器控制器，其从补偿寄存器读取补偿值，并应用该补偿值到多个第二开关，使校准Y侧电容器阵列补偿二进制加权X侧电容器阵列里的电容误差；第一计算引擎，其从校准寄存器读取校准值，并通过假设模拟比较器产生第一状态的比较输出，并在模拟比较器产生比较输出之前产生预测‑0补偿值；第二计算引擎，其从校准寄存器读取校准值，并通过假设模拟比较器产生第二状态的比较输出，并在模拟比较器产生比较输出之前产生预测‑1补偿值；多路复用器，其从第一计算引擎接收预测‑0补偿值，并从第二计算引擎接收预测‑1补偿值，当模拟比较器的输出是第一状态的比较输出时，该多路复用器输出预测‑0补偿值作为下一个补偿值，当是第二状态的比较输出时，该多路复用器输出预测‑1补偿值作为下一个补偿值；其中来自多路复用器的下一个补偿值存储于补偿寄存器，作为下一比特的补偿值，下一比特是在当前比特之后而被转换的；因此补偿值是基于比较输出的预测而预先计算的。