一种数字后台校准电路

摘要

本发明公开了一种应用于高速、高精度流水线型模数转换器的数字后台校准电路。数字后台校准电路包含伪随机数产生器、加入校准功能的流水线级以及数字后台校准引擎。在传统的流水线型模数转换器结构的基础上，本发明的电路修改了第一、二级流水线级电路以实现随机信号的注入，并利用数字后台校准引擎对随机信号进行相关以实现误差信息的实时提取和补偿，从而解决传统流水线型模数转换器电容失配、运放增益有限性等非理性因素对模数转换器转换精度的影响。采用本发明技术能够降低模拟电路的设计难度并保证系统的性能，同时由于算法简单，实现的复杂度低，从而可以有效地减少芯片面积、降低系统功耗，尤其适用于高速系统的运用。

主权项

一种数字后台校准电路，用于高速、高精度流水线模数转换器，其特征在于：所述后台校准电路包含伪随机数产生器、加入校准功能的流水线级以及数字后台校准引擎，其中伪随机数产生器，用于产生第一随机信号和第二随机信号；加入校准功能的流水线级，由子转换器、电容乱序单元、扰动注入单元及余量增益数模转换器组成，其中，所述的子转换器对输入信号进行粗量化，量化结果经过编码电路转换为二进制编码输出，同时量化结果也传递给所述的余量增益数模转换器，所述的电容乱序单元连接所述的伪随机数产生器和所述的余量增益数模转换器，并根据所述的第一随机信号向余量增益数模转换器提供随机化序列信号，扰动注入单元连接所述的伪随机数产生器和所述的余量增益数模转换器，并根据所述的第二随机信号向余量增益数模转换器提供扰动信号，余量增益数模转换器包含一组输入信号采样电容，根据电容乱序单元提供随机化序列信号对所述的采样电容进行随机化，并根据所述的扰动注入单元提供的扰动信号对所述的采样电容进行扰动注入，该加入校准功能的流水线级用于依据由所述的伪随机数产生器产生的第一随机信号和第二随机信号对输入信号进行量化和放大，产生本级量化及含转换误差的量化余量；数字后台校准引擎，用于运算含转换误差的量化余量而提取误差值，用误差值修正本级量化结果并叠加量化余量，输出补偿误差的校准值。