專利名稱：高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的電荷補(bǔ)償校準(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)，特別涉及用于提高逐次逼近寄存器(SAR)ADC精度的校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
在系統(tǒng)芯片內(nèi)常有各種模擬和數(shù)字電路。信號從數(shù)字域到模擬域轉(zhuǎn)變，或者相反。 模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于復(fù)雜的數(shù)字處理，例如數(shù)字信號處理器(DSP)。有多種類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)已經(jīng)廣泛用于各種應(yīng)用當(dāng)中。閃速式(flash)ADC 在一瞬間比較模擬信號電壓和多個電壓電平，產(chǎn)生一個代表該模擬電壓的多比特數(shù)字值。 逐次逼近ADC使用一系列階段將一個模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特。每個階段比較一個模擬電壓和一個參考電壓，產(chǎn)生一個數(shù)字比特。在分級比較(sub-ranging) ADC中，每個階段比較一個模擬電壓和幾個電壓電平，所以每個階段產(chǎn)生幾個比特。在管線中，隨后的階段比在前的階段產(chǎn)生更低的有效數(shù)字比特。算法、循環(huán)型ADC使用一個環(huán)路去轉(zhuǎn)換模擬電壓。該模擬電壓被取樣和比較以產(chǎn)生一個最高有效數(shù)字比特。然后該數(shù)字比特被轉(zhuǎn)換回模擬的并從原模擬電壓中減去，產(chǎn)生一個殘余電壓。然后該殘余電壓乘以2，再返回比較器以產(chǎn)生下一個數(shù)字比特。所以數(shù)字比特是在同一個比較器階段里的多個循環(huán)里產(chǎn)生的。圖1是一個逐次逼近式寄存器ADC。逐次逼近寄存器SAR 102接收一個時鐘CLK 并包含一個寄存器值，其不斷改變而逐漸接近模擬輸入電壓VIN。例如，當(dāng)和VIN 0.312伏特比較時，在SAR 102中的值可以開始是0. 5，然后是0. 25，然后是0. 375，然后0. 312，然后 0. 281，然后 0.四6，然后 0.304，然后 0.308，然后 0.31，然后 0.311，最后是 0.312。SAR 102 輸出當(dāng)前寄存器值到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 100，其接收一個參考電壓VREF，并將寄存器值轉(zhuǎn)換成一個模擬電壓VA。輸入模擬電壓VIN被施加在取樣保持電路104上，其取樣并保持VIN值。例如，一個電容器可以由VIN充電，然后該電容器和VIN隔離，保持該模擬電壓。被取樣保持電路 104取樣的輸入電壓施加在比較器106的反相輸入上。被轉(zhuǎn)換的模擬電壓VA施加在比較器 106的非反相輸入上。比較器106比較轉(zhuǎn)換的模擬電壓VA和取樣的輸入電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)換的模擬電壓高于取樣的VIN時，產(chǎn)生一高輸出，SAR 102內(nèi)的寄存器值就太高。然后SAR 102內(nèi)的寄存器值就降低。當(dāng)轉(zhuǎn)換的模擬電壓VA低于取樣的輸入電壓時，比較器106就產(chǎn)生一低輸出到SAR 102。SAR 102內(nèi)的寄存器值就太低，然后SAR 102內(nèi)的寄存器值就升高用于下一循環(huán)。SAR 102中的寄存器值是N比特的二進(jìn)制值，其中D (N-1)是最高有效比特(MSB)， DO是最低有效比特(LSB)。SAR 102可以首先設(shè)置MSB D(N-I)然后比較轉(zhuǎn)換的模擬電壓 VA和輸入電壓VIN，然后基于比較而調(diào)整MSB和/或設(shè)置下一個MSB D (N-2)。重復(fù)該設(shè)置和比較循環(huán)，直到N次循環(huán)后設(shè)置LSB。在最后一個循環(huán)后，循環(huán)結(jié)束信號EOC被激活，指示完成。一個狀態(tài)機(jī)或其他控制器可以與SAR —起使用或包含在SAR內(nèi)，以控制順序。DAC 100或取樣保持電路104可以有一電容器陣列。電容有二進(jìn)制加權(quán)值，如1， 2,4,8,16,32,...乘以一最小電容尺寸。例如，一個6比特DAC可以有一排1，2，4，8，16， 32乘以一最小電容C的電容。較高精度的DAC如11比特DAC有較大的電容器值，如= 1024。圖2顯示SAR ADC解析一個輸入電壓。SAR 102的寄存器值初始被設(shè)置為1/2，或 10000。比較器106確定輸入電壓VIN低于來自SAR 102的轉(zhuǎn)換值，所以在下一循環(huán)，SAR 102被設(shè)置為1/4，或01000。比較器106確定輸入電壓VIN高于來自SAR 102的轉(zhuǎn)換值，所以在第三循環(huán)，SAR 102被設(shè)置為3/8，或01100。比較器106確定輸入電壓VIN低于來自 SAR 102的轉(zhuǎn)換值，所以在第四循環(huán)，SAR 102被設(shè)置為5/6，或01010?，F(xiàn)在比較器106確定輸入電壓VIN高于來自SAR 102的轉(zhuǎn)換值，所以在第五循環(huán)，SAR 102被設(shè)置為9/32，或 01011。最后的比較是VIN高于轉(zhuǎn)換值，因此最終結(jié)果是01011。雖然這樣的電容器陣列DAC是有用的，但是大尺寸的MSB電容器需要大量的電荷轉(zhuǎn)移?？梢钥s小最小電容器尺寸C以減小電容器陣列的總電容，因此降低動態(tài)功率需求。最小電容器尺寸是由加工技術(shù)限制的。例如，對于一個金屬-金屬電容器，亞微米技術(shù)可以允許4x4 μ m2的最小物理尺寸，其電容值大概是16fF。對于要得到精確結(jié)果，在二進(jìn)制加權(quán)陣列里匹配電容值是非常重要的。在深亞微米加工中，固有的設(shè)備和阻抗不匹配限制了轉(zhuǎn)換器精度大概是10比特左右。精度可以通過校準(zhǔn)而得到提高。在輸入電壓被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值之前，可以執(zhí)行一系列稱為校準(zhǔn)的步驟。校準(zhǔn)可以通過和其他陣列電容器共享電荷，來測量每個電容器的不匹配。連接和斷開其他陣列電容器，直到出現(xiàn)一個電壓匹配。一旦出現(xiàn)最終的電壓匹配，通過記錄該電容器的使能信號(enable signal)，得到一個不匹配值。然后對主陣列里的下一個電容器，重復(fù)該程序，存儲其不匹配值。一旦該校準(zhǔn)程序已經(jīng)對主陣列里所有電容器都執(zhí)行過了，那么這些每一個電容器的不匹配值就存儲為電容系數(shù)。然后當(dāng)處理模擬輸入電壓VIN時，這些電容系數(shù)可以規(guī)劃第二陣列，以減去這些不匹配誤差。接下來較小的電容器在主陣列里也被評估，它們存儲的電容系數(shù)將被應(yīng)用到第二電容器陣列。ADC誤差測量，如積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)，可以通過校準(zhǔn)來提高。其他誤差源是由開關(guān)連接和斷開電容而引起的電荷注入和時鐘饋通。對于主陣列和校準(zhǔn)陣列電容的時鐘饋通是不同的，因此引入電壓不平衡和測量誤差。當(dāng)開關(guān)順序不同時，可能會出現(xiàn)誤差測量。期望的ADC，其有一個校準(zhǔn)子DAC用于測量電容不匹配誤差。期望有一種方法可以運行具有校準(zhǔn)子DAC的SAR ADC,以得到校準(zhǔn)系數(shù)和提高的精度。也期望有一個校準(zhǔn)程序用于一個高精度ADC。

圖1是一個逐次逼近式寄存器ADC。圖2顯示SAR ADC解析一個輸入電壓。圖3是一個具有二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列和校準(zhǔn)子DAC電容器陣列的SAR ADC的示意圖。圖4A-D突出顯示圖3中的SAR ADC的校準(zhǔn)。圖5顯示一減小的失調(diào)電壓，其提供更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。圖6顯示現(xiàn)有技術(shù)ADC的信噪比。圖7顯示使用了圖4A-D的校準(zhǔn)程序后的ADC的信噪比。圖8A-B顯示將誤差獲取階段分成兩個階段。
具體實施方式本發(fā)明涉及一個改進(jìn)的校準(zhǔn)SAR ADC0以下描述使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠依照特定應(yīng)用及其要求制作和使用在此提供的本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了對優(yōu)選實施例的各種修改，且本文所界定的一般原理可應(yīng)用于其它實施例。因此，本發(fā)明不希望限于所展示和描述的特定實施例，而是應(yīng)被賦予與本文所揭示的原理和新穎特征一致的最廣范圍。圖3是一個具有二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列和校準(zhǔn)子DAC電容器陣列的SAR ADC的示意圖。二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40有電容器22-28，其連接節(jié)點VX，節(jié)點VX載有電壓VX 并連接至比較器20的反相輸入。比較器20的非反相輸入連接到Y(jié)側(cè)電容器陣列，其邏輯上分成兩部分。Y側(cè)最高有效比特(MSB)Y4:Y2和代理比特YS應(yīng)用于二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42的開關(guān)68-65 上，而最低有效比特(LSB)YU YO和終止比特(termination bit) YT應(yīng)用于子DAC陣列44 的開關(guān)64-62上。二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42有電容器55-58，其連接到節(jié)點VY，節(jié)點VY載有電壓VY并連接至比較器20的非反相輸入。校準(zhǔn)子DAC陣列44有三個額外的電容器52-54， 其也連接到節(jié)點VY。二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40比ADC的精度多2個比特，由于代理電容器25和終止電容器22。ADC的精度比存儲在逐次逼近式寄存器(SAR) 206里的二進(jìn)制比特數(shù)要少 2個。除了二進(jìn)制比特X4:X0，SAR 206還存儲有代理比特XS和終止比特XT。SAR 206還存儲有Y側(cè)比特Y4 YO、YS、YT。在差分模擬輸入電壓VINP、VINN被轉(zhuǎn)換為數(shù)字值之前，執(zhí)行一個校準(zhǔn)程序。校準(zhǔn)程序首先為二進(jìn)制加權(quán)χ側(cè)電容器陣列40里的每個電容器觀-22找到不匹配誤差，并為每個X側(cè)電容器存儲該誤差系數(shù)。然后對于二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42和校準(zhǔn)子DAC陣列44里的每個電容器58-52，校準(zhǔn)程序執(zhí)行一遍，并為每個Y側(cè)電容器存儲Y側(cè)誤差系數(shù)。一旦完成校準(zhǔn)，就執(zhí)行正常運行，模擬電壓被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。這些誤差系數(shù)被用來繼續(xù)規(guī)劃校準(zhǔn)子DAC陣列44里的開關(guān)M-52，以減去這些不匹配誤差，因為每個X側(cè)電容器觀-25都被評估了。在正常運行期間，二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40有開關(guān)32-38，在VIN取樣階段 Si，它們將輸入電壓VINP切換到電容器22-28的底板，在轉(zhuǎn)換階段，它們切換來自SAR 206 的比特X4:X0、XS、XT。在取樣階段Si，接地開關(guān)112閉合，在轉(zhuǎn)換階段，接地開關(guān)112斷開。 電容器22-28的頂板連接到比較器20的反相輸入，產(chǎn)生電壓VX。電容器22- 增加最小電容尺寸C/32的二進(jìn)制權(quán)數(shù)或倍數(shù)，終止電容器22和23 的電容是C/32，電容器M的電容是C/16，電容器沈和代理電容器25的電容是C/8。電容器洲和27的電容是C/2和C/4。二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40在X側(cè)的電容尺寸和安排，和二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42以及校準(zhǔn)子DAC陣列44在Y側(cè)的電容尺寸和安排是匹配的。在轉(zhuǎn)換階段，來自SAR 206的X側(cè)比特X4:X0、XS、XT應(yīng)用于二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40里的電容器22- 的底板上。在正常運行的取樣階段Si，底板接地。可以使用開關(guān)(圖中未顯示)，或者SAR 206在取樣階段Sl可以為X4:X0、XS、XT輸出接地信號?？刂七壿?04可以產(chǎn)生控制信號如Si，并調(diào)整SAR 206里的值，以響應(yīng)來自比較器20的比較結(jié)果。一旦SAR 206里的所有比特都被調(diào)整了，使忙信號為負(fù)，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42以及校準(zhǔn)子DAC陣列44有開關(guān)62_68，在第一取樣階段，它們將輸入電壓VINN切換到電容器62-68的底板，在正常運行的轉(zhuǎn)換階段，它們切換來自SAR 206的比特料10、￥531\在取樣階段Si，接地開關(guān)114閉合，在轉(zhuǎn)換階段，接地開關(guān)114斷開。電容器52-58的頂板連接到比較器20的反相輸入，產(chǎn)生電壓VY。在正常運行期間，一個差分模擬輸入電壓應(yīng)用到輸入VINP、VINN。如果使用的是一個單端模擬輸入電壓，那么它將應(yīng)用到VINP，而一個固定電壓如接地電壓或VDD/2可以應(yīng)用到VINN。二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40可以作為取樣保持電路，而二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42以及校準(zhǔn)子DAC陣列44可以作為圖1中的DAC 100。SAR 206可以存儲每個MSB的兩個備份，如乂4和W，或者這些可以是同一比特，或者可以被誤差系數(shù)(校準(zhǔn)值)調(diào)整。W和乂4在轉(zhuǎn)換時可以是相同值，但是，在控制邏輯已經(jīng)做了比較決定之后，W和X4將變成1和0對，或者0和1對。這是因為此結(jié)構(gòu)是用于全差分輸入(fully differential inputs)，其中有一對不同輸入。圖4A-D突出顯示圖3中的SAR DAC的校準(zhǔn)。圖4A顯示預(yù)充電階段。圖4B顯示底板取樣階段。圖4C顯示誤差獲取階段，圖4D顯示子DAC搜索階段。然后重復(fù)這四個階段，交換X和Y側(cè)以校準(zhǔn)Y側(cè)電容。在任一校準(zhǔn)階段，差分輸入VINP、VINN都沒有被取樣， 但是被開關(guān)32-38和62-68與電容保持隔離。在圖4A，校準(zhǔn)預(yù)充電階段，接地開關(guān)112、114由階段信號Sl閉合，將電荷共享線 (charge-sharing line) VX、VY接地。這些線可以通過一個晶體管或之間的其他開關(guān)(如果需要的話，圖中未顯示)而被均衡。SAR 206的值預(yù)設(shè)為0111000，然后應(yīng)用到X和Y側(cè)，以X4:X2、XS、X1 :Χ0、ΧΤ去控制二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40里的開關(guān)觀-22，以Y4:Y2、YS、Y1:Y0、YT去控制二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42和校準(zhǔn)子DAC陣列44里的開關(guān)68-62。在圖4B，在校準(zhǔn)底板取樣階段，Sl是低，接地開關(guān)112、114斷開，浮起節(jié)點VX、VY， 允許其電壓改變，因為電荷是共享的。SAR 206的值保持在和前一階段(圖4A)相同的數(shù)值上，或 0111000。接地開關(guān)112、114的斷開使得一些電荷被注入到線VX、VY上。這些來自開關(guān)112、 114的注入電荷會導(dǎo)致一個誤差，其降低正常運行時的精度。但是，這里描述的校準(zhǔn)程序嘗試去獲取并校準(zhǔn)這個開關(guān)-注入誤差。在圖4C，在校準(zhǔn)誤差獲取階段，Sl保持低，接地開關(guān)112、114保持?jǐn)嚅_，浮起節(jié)點 VX、VY。從SAR 206到開關(guān)觀_25的值從0111轉(zhuǎn)換成1000，以從節(jié)點VX推或拉電荷通過電容觀-25。這允許計算在MSB和(MSB-1到LSB)電容之間的不匹配誤差。到開關(guān)M-22的控制值不改變，Y值也不改變。改變的高和低電壓的二進(jìn)制值X4:X2和XS導(dǎo)致電荷在電容器之間移動或共享，電容器連接有電荷共享線VX。電壓VX改變，以響應(yīng)該二進(jìn)制值。在此期間，電容不匹配和開關(guān)饋通誤差被獲取在線VX上。在圖4D，在前面的誤差獲取階段里在線VX上獲取的誤差的數(shù)字值，被轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值。SAR 206的數(shù)值接連改變，以檢驗數(shù)字值，直到找到一個最佳匹配。例如，首先設(shè)置校準(zhǔn)子DAC陣列44里的MSB，比特Y1，所有的LSB (Y0，YT)被清為零。當(dāng)比較器20顯示 VX大于VY，模擬電壓被超出，MSBYl被清除，存儲為校準(zhǔn)系數(shù)Cl，設(shè)置下一個MSB Y0,重復(fù)比較。當(dāng)比較器20顯示VX沒有大于VY，那么MSB Y2被保留設(shè)置(Cl = 1)，檢驗下一個MSB Y1。最低有效比特連續(xù)被檢驗，直到LSB YT被檢驗，而SAR 206的最終值被找到。校準(zhǔn)誤差系數(shù)Cl、CO被存儲為電容28的誤差系數(shù)。然后對二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40里下一個更小的電容器27，重復(fù)圖4A_D的過程，以確定其誤差系數(shù)。在圖4A-B，值0011000被應(yīng)用到X和Y側(cè)，而不是0111000。在先校準(zhǔn)的較高比特X4保持高，但是下幾個較高比特X3:X2、XS在圖4C里被反轉(zhuǎn)，然后Y1、 Y0, YT的值按順序來直到比較器20找到VX = VY。以找到第二個電容器27的誤差系數(shù)。然后第三次重復(fù)圖4A-D的過程，以確定二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40里下一個更小的電容器26的誤差系數(shù)。在圖4A-B，溫度計碼值0001000應(yīng)用在X和Y側(cè)。X4、X3保持高，因為它們的電容器已經(jīng)被校準(zhǔn)了。剩下的較高比特X2、XS在圖4C里被反轉(zhuǎn)，然后Y1、 Υ0、ΥΤ值被改變，以找到第三個電容器沈的誤差系數(shù)。對所有剩下的電容器，重復(fù)圖4A-D的過程，直到包括代理電容器25，總共4個循環(huán)，或N-I個，其中N是ADC的精度。應(yīng)用到二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40里較高陣列的溫度計碼值初始是0111，然后是0011，然后0001，然后0000，以校準(zhǔn)二進(jìn)制X側(cè)電容器陣列 40的較高陣列里的四個電容器。也對較低電容器Μ、23、22進(jìn)行誤差系數(shù)計算。對二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40 里每個電容器，都存儲有誤差系數(shù)。然后重復(fù)整個過程，但是X側(cè)和Y側(cè)交換。這次是首先得到二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42里的電容器68的誤差系數(shù)，然后是第二個電容器67，一直到二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42里的代理電容器65。圖5顯示一個降低的失調(diào)電壓(offset voltage)，其提供更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。一個大約16. 2mV的輸入電壓施加在線VX上，并逐步轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字值，如前所述地連續(xù)切換更小的電容器。使用新的校準(zhǔn)過程，會得到更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)系數(shù)，導(dǎo)致更少的電荷注入到VY。由于接地的門開關(guān)，注入電荷有更好的阻抗匹配，導(dǎo)致總精度提高1/4而不是1/2的LSB值。圖6顯示一個現(xiàn)有技術(shù)的ADC的信噪比。信噪比大約56. 3dB,對于9比特SAR-DAC， 有效比特數(shù)是9. 1，它可以與一個12比特SAR-ADC—起使用。沒有阻抗匹配，信噪比是高的。圖7顯示使用圖4校準(zhǔn)程序的ADC的信噪比。信噪比大約67. 9dB,EN0B是11. 0。 這是一個很大的提高，由于阻抗匹配。一個11比特SAR-DAC可以由一個14比特SAR-ADC
來支持。
圖8A-B顯示將誤差獲取階段分成兩個階段。底板二極管(bottom plate diode) 上的體二極管(body diode)可以防止瞬間的打開(通過先切換MSB到高，然后切換LSB到地)。圖4C的誤差獲取階段分成兩個階段Cl、C2，由圖8A、8B顯示。在圖8A中，誤差獲取階段中的階段C1，MSB、X4從0切換到1。LSB的X3:X2、XS保持為高。當(dāng)MSB從低切換到高時，通過MSB電容器觀，電荷共享可以將節(jié)點VX上的電壓推到更高。這提供一個高于地電壓的電壓裕度(voltage margin)，在下一個階段當(dāng)3個LSB 切換到低時，防止體二極管打開。在圖8B，誤差獲取階段中的階段C2，LSB的X3:X2、XS從高切換到低。通過在分開的階段里切換MSB和LSB，噪聲降低了。
替代實施例發(fā)明人還想到一些其他的實施例。例如不是一個完全的二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列， 而是一個二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列和一個非加權(quán)電容器陣列的組合，也可以提供期望的精度，而仍然減少總電容和動態(tài)功率。雖然描述了在SAR ADC里的應(yīng)用，但是該電路和校準(zhǔn)步驟可以用于其他應(yīng)用和系統(tǒng)中。不是有一個分開的階段來斷開接地開關(guān)112、114，如圖4B、4C所示，底板取樣階段可以與誤差獲取階段組合起來，因此接地開關(guān)112、114在同一時間斷開，X4:X2、XS、X1:X0、 XT的值改變了。這個實施例也許對噪聲較少免疫力，但是從控制觀點來看，更簡單。 二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40，二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42，校準(zhǔn)子DAC陣列44 的比特數(shù)是可以調(diào)整的。例如，一個具有9比特精度的15比特ADC可以有9個電容器Y13:6 和YS在二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42中，和7個電容器Y4:0、YT在校準(zhǔn)子DAC陣列44 中。二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40可以有電容器Χ13:X6、XS、X5:0,XT,具有尺寸1/2，1/4， 1/8，1/16，1/32，1/64，1/128，1/256，1/256(代理電容器)，1/512，1/1024,1/2048，1/4096， 1/8192，1/16384，和1/16384(終止電容器)。可以為每個較高電容器存儲一個6比特的校準(zhǔn)系數(shù)。最小的系數(shù)，為終止電容器的控制，在某些實施例中可以丟棄。二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列40可以看成包含兩個陣列，一個二進(jìn)制加權(quán)X側(cè)電容器陣列和一個X側(cè)校準(zhǔn)子DAC陣列。類似地，二進(jìn)制加權(quán)Y側(cè)電容器陣列42和校準(zhǔn)子DAC 陣列44可以看成是單個Y側(cè)陣列。不是一個自上而下的方法，其中首先校準(zhǔn)MSB電容器，然后下一個MSB,重復(fù)直到校準(zhǔn)最后的LSB電容器，可以代替為一個自下而上的順序，其中首先校準(zhǔn)LSB電容器，最后校準(zhǔn)MSB電容器。差分和單端模擬電壓可以互換。單端模擬電壓可以施加在一個差分輸入上，而參考電壓可以施加在另一個差分輸入上。二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列可以是溫度計加權(quán)或使用格雷碼，或其他加權(quán)安排。來自 SAR 206的二進(jìn)制比特可以和其他控制或計時信息合并，如來自控制邏輯204或序列發(fā)生器或多階段非重疊時鐘的信息。可以調(diào)整SAR 206里的寄存器值的比特數(shù)來達(dá)到期望的精度。例如，當(dāng)N是16比特，VREF是2伏特時，LSB代表30微伏，其是ADC的精度。不同的比特數(shù)可以代替不同的精度，比特數(shù)可以是固定的，或者是可變的。校準(zhǔn)子DAC可以處理電容器陣列的最大誤差，校準(zhǔn)子DAC的最小LSB可以是ADC轉(zhuǎn)換器的1/4LSB。在例子里，2比特存儲為校準(zhǔn)碼，但是其他數(shù)目的校準(zhǔn)比特可以代替為不同的精度。一些實施例不一定使用所有的元件。例如，在一些實施例里可以增加或刪除開關(guān)。 可以使用不同的開關(guān)，如兩路開關(guān)或三路開關(guān)。多路復(fù)用器也可以用做開關(guān)。輸入電阻也可以增加到VINP、VINN，或者使用更多的復(fù)雜的輸入濾波器?？梢允褂枚嗉夐_關(guān)，如兩路開關(guān)用做開關(guān)，然后一個總開關(guān)連接VDD或GND到這些兩路開關(guān)。雖然已經(jīng)描述了二進(jìn)制加權(quán)電容器，但是可以使用其他加權(quán)，例如十進(jìn)制加權(quán)電容器、質(zhì)數(shù)加權(quán)電容器，或線性加權(quán)電容器，或八進(jìn)制加權(quán)電容器。數(shù)字值可以是這些其他數(shù)字系統(tǒng)，如八進(jìn)制數(shù)字，而不是二進(jìn)制數(shù)字。通過互換反相和非反相輸入，可以增加逆變，但是不改變整個功能，因此可以看成是等同的。在轉(zhuǎn)換階段，穿過開關(guān)的數(shù)字值可以直接應(yīng)用到開關(guān)上，作為通過該開關(guān)的數(shù)據(jù)，或者作為該開關(guān)的控制。更多復(fù)雜的開關(guān)可以使用該數(shù)字值去產(chǎn)生高或低的電壓，其通過該復(fù)雜開關(guān)施加在電容器上。通過開關(guān)連接該數(shù)字值到電容器的其他實施例，也是有可能的。電阻和電容值可以一不同的方式變化。可以增加電容器、電阻器和其他濾波元件。 開關(guān)可以是η溝道晶體管、P溝道晶體管，或具有并聯(lián)的η溝道和P溝道晶體管的傳輸門， 或更復(fù)雜的電路，可以是無源的或有源的，放大的或非放大的。 可在各種節(jié)點處添加額外組件，例如電阻器、電容器、電感器、晶體管等，且還可存在寄生組件。啟用和停用所述電路可用額外晶體管或以其它方式實現(xiàn)?？商砑觽魉烷T晶體管或傳輸門以用于隔離?？商砑臃聪嗷蝾~外緩沖。晶體管和電容器的最終大小可在電路模擬或現(xiàn)場測試之后選擇。金屬掩模選項或其它可編程組件可用以選擇最終電容器、電阻器或晶體管大小。電容器可以并聯(lián)連接在一起以產(chǎn)生更大的電容器?？梢员容^一個參考電壓和一個單獨的模擬電壓，或者可以比較一個差分模擬電壓。差分輸入電壓可以被鎖存，然后該鎖存單端電壓與DAC電壓比較。第一電壓可以被一個電容器取樣，然后第二電壓可以被同一電器取樣。差分電荷通過放大器的反饋存儲在另一電容器里。比較差分模擬電壓的另一個方法是將一個差分放大器置于具有確定增益的輸入上。雖然可以使用一個運算放大器，也可以使用其他類型的放大器，如非放大比較緩存器?？梢蕴砑右粋€均衡開關(guān)在VX和VY之間。兩個接地開關(guān)可以用在比較器20輸入的真補(bǔ)輸入線上。不是接地，一些開關(guān)可以連接到另一個固定電壓上，如VDD或VDD/2。本發(fā)明背景技術(shù)部分可含有關(guān)于本發(fā)明的問題或環(huán)境的背景信息而非描述其它現(xiàn)有技術(shù)。因此，在背景技術(shù)部分中包括材料并不是申請人承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)。本文中所描述的任何方法或工藝為機(jī)器實施或計算機(jī)實施的，且既定由機(jī)器、計算機(jī)或其它裝置執(zhí)行且不希望在沒有此類機(jī)器輔助的情況下單獨由人類執(zhí)行。所產(chǎn)生的有形結(jié)果可包括在例如計算機(jī)監(jiān)視器、投影裝置、音頻產(chǎn)生裝置和相關(guān)媒體裝置等顯示裝置上的報告或其它機(jī)器產(chǎn)生的顯示，且可包括也為機(jī)器產(chǎn)生的硬拷貝打印輸出。對其它機(jī)器的計算機(jī)控制為另一有形結(jié)果。已出于說明和描述的目的呈現(xiàn)了對本發(fā)明實施例的先前描述。其不希望為詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限于所揭示的精確形式。鑒于以上教示，許多修改和變型是可能的。希望本發(fā)明的范圍不受此詳細(xì)描述限制，而是由所附權(quán)利要求書限制。
權(quán)利要求
1.一種校準(zhǔn)DAC的方法，包括 在預(yù)充電階段將X線和Y線接地，X線和Y線連接到一個比較器的輸入；所有與X線連接的電容器為X側(cè)陣列，所有與Y線連接的電容器為Y側(cè)陣列；對X側(cè)陣列和Y側(cè)陣列，將溫度計碼驅(qū)動給較高的一組二進(jìn)制加權(quán)電容器和一個代理電容器，代理電容器的電容值等于較高組里最小電容器的電容值；其中，當(dāng)校準(zhǔn)目標(biāo)電容器時，溫度計碼驅(qū)動目標(biāo)電容器至低，并驅(qū)動較高組里的較低電容器至高；其中，溫度計碼也驅(qū)動任何較大電容器至低，較大電容器是指比目標(biāo)電容器有更大的電容值；對χ側(cè)陣列和Y側(cè)陣列，驅(qū)動較低的一組二進(jìn)制加權(quán)電容器中所有電容器至低，并驅(qū)動一個終止電容器至低，終止電容器的電容值等于較低組里最小電容器的電容值； 在底板取樣階段浮起X線和Y線，允許比較器比較X和Y側(cè)電壓； 在誤差獲取階段反轉(zhuǎn)應(yīng)用到較高組的溫度計碼，使得χ側(cè)陣列里的目標(biāo)電容器和任何較大電容器都驅(qū)動至高，較低電容器都驅(qū)動至低；其中在通過X線連接的目標(biāo)電容器和較低電容器之間出現(xiàn)電荷共享； 繼續(xù)驅(qū)動溫度計碼到Y(jié)側(cè)陣列里較高組； 在校準(zhǔn)搜索階段驅(qū)動一具有高和低數(shù)值的檢驗序列到Y(jié)側(cè)陣列里較低的那組二進(jìn)制加權(quán)電容器；繼續(xù)驅(qū)動X側(cè)陣列里較低的那組二進(jìn)制加權(quán)電容器和終止電容器至低；比較X線和Y線的電壓，調(diào)整應(yīng)用到較低組的高和低數(shù)值，直到比較器檢測到最小電壓差；將應(yīng)用到Y(jié)側(cè)陣列里較低組的高和低數(shù)值存儲為目標(biāo)電容器的校準(zhǔn)值，其產(chǎn)生最小電壓差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中驅(qū)動一具有高和低數(shù)值的檢驗序列到Y(jié)側(cè)陣列里較低的那組二進(jìn)制加權(quán)電容器，還包括應(yīng)用高和低數(shù)值到終止電容器；其中校準(zhǔn)值包括應(yīng)用到終止電容器上的高或低數(shù)值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括選擇X側(cè)陣列里較高組里的一個不同的電容器作為目標(biāo)電容器，重復(fù)從預(yù)充電階段到校準(zhǔn)搜索階段，獲得該不同電容器的校準(zhǔn)值；選擇該較高組里的另一個電容器，直到該較高組里的所有電容器的校準(zhǔn)值都存儲下來了。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括選擇X側(cè)陣列里較高組里的代理電容器作為目標(biāo)電容器，重復(fù)從預(yù)充電階段到校準(zhǔn)搜索階段，獲得該代理電容器的校準(zhǔn)值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括通過重復(fù)所有步驟，校準(zhǔn)Y側(cè)陣列里較高組里的所有電容器。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括減小選作為目標(biāo)電容器的每個電容器的溫度計碼，其中溫度計碼是一個遞減碼。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括其中在誤差獲取階段，起初驅(qū)動較高組里所有電容器至高，然后將反轉(zhuǎn)的溫度計碼應(yīng)用到該較高組；其中X側(cè)陣列里目標(biāo)電容器和任何較大電容器都被驅(qū)動至高，然后較低電容器被驅(qū)動至低；因此降低了開關(guān)饋通的干擾。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其中底板取樣階段和誤差獲取階段作為一個階段同時發(fā)生。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其中當(dāng)校準(zhǔn)一個最大電容器時，在每個陣列里，溫度計碼驅(qū)動目標(biāo)電容器至高，驅(qū)動較低電容器至低。
10.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括在存儲校準(zhǔn)值之后，將一個模擬輸入轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字值，是通過以下步驟完成的在取樣階段，將該模擬輸入應(yīng)用到X側(cè)陣列里的二進(jìn)制加權(quán)電容器，在評估階段，將校準(zhǔn)值應(yīng)用到Y(jié)側(cè)陣列的較低組；因此，應(yīng)用到較低組電容器上的校準(zhǔn)值調(diào)整該模擬輸入到數(shù)字值的轉(zhuǎn)換。
11.如權(quán)利要求3所述的方法，其中驅(qū)動至高包括驅(qū)動到第一電壓；其中驅(qū)動至低包括驅(qū)動到第二電壓；其中第一電壓是一高電壓，第二電壓是地電壓，其中高和低是反轉(zhuǎn)的。
12.—個校準(zhǔn)ADC，包括逐次逼近式寄存器裝置SAR，用于存儲一個M+N+2有效比特的數(shù)字值；其中M和N是整數(shù)，M至少是4 ；第一模擬輸入裝置，用于接收第一模擬輸入電壓；第一共享節(jié)點裝置，用于產(chǎn)生第一比較電壓；第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置，用于將電荷切換到第一共享節(jié)點裝置，以響應(yīng)來自SAR裝置的M+1比特的數(shù)字值，其應(yīng)用于電容值為2i+NXC的電容器上，其中C是最小電容值，i是在0到M之間的一個整數(shù)；第一較高開關(guān)裝置，在取樣階段，其用于連接第一模擬輸入裝置到第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置里的電容器；取樣階段之后，在轉(zhuǎn)換階段，其用于連接來自SAR裝置的 M+1數(shù)字值到第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置的電容器；其中第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置還包括兩個電容器，每個都有最低的較高電容值2NXC，但是被來自SAR裝置的不同的有效比特而控制；第一較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置，用于將電荷切換到第一共享節(jié)點裝置，以響應(yīng)來自SAR裝置的N+1比特的數(shù)字值，其應(yīng)用于電容值為21 X C的電容器上，其中C是最小電容值，i是在0到N之間的一個整數(shù)；第一較低開關(guān)裝置，在取樣階段，其用于連接第一模擬輸入裝置到第一較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置里的電容器；取樣階段之后，在轉(zhuǎn)換階段，其用于連接來自SAR裝置的N+1數(shù)字值到第一較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置的電容器；其中第一較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置還包括兩個電容器，每個都有最小電容值C， 但是被來自SAR裝置的不同的有效比特而控制；第一接地開關(guān)裝置，用于在取樣階段將第一共享節(jié)點裝置接地； 第二模擬輸入裝置，用于接收第二模擬電壓； 第二共享節(jié)點裝置，用于產(chǎn)生第二比較電壓；第二較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置，用于將電荷切換到第二共享節(jié)點裝置，以響應(yīng)來自SAR裝置的M+1比特的數(shù)字值，其應(yīng)用于電容值為2i+NXC的電容器上，其中C是最小電容值，i是在0到M之間的一個整數(shù)；第二較高開關(guān)裝置，在取樣階段，其用于連接第二模擬輸入裝置到第二較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置里的電容器；取樣階段之后，在轉(zhuǎn)換階段，其用于連接來自SAR裝置的 M+1數(shù)字值到第二較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置的電容器；其中第二較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置還包括兩個電容器，每個都有最低的較高電容值2NXC，但是被來自SAR裝置的不同的有效比特而控制；第二較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置，用于將電荷切換到第二共享節(jié)點裝置，以響應(yīng)來自SAR裝置的N+1比特的數(shù)字值，其應(yīng)用于電容值為21 X C的電容器上，其中C是最小電容值，i是在0到N之間的一個整數(shù)；第二較低開關(guān)裝置，在取樣階段，其用于連接第二模擬輸入裝置到第二較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置里的電容器；取樣階段之后，在轉(zhuǎn)換階段，其用于連接來自SAR裝置的 N+1數(shù)字值到第二較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置的電容器；其中第二較低二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置還包括兩個電容器，每個都有最小電容值C， 但是被來自SAR裝置的不同的有效比特而控制；第二接地開關(guān)裝置，用于在取樣階段將第二共享節(jié)點裝置接地； 比較裝置，用于比較第一比較電壓和第二比較電壓，產(chǎn)生一個比較輸出； 順序裝置，用于調(diào)整存儲在SAR裝置中的數(shù)字值，以響應(yīng)該比較輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的校準(zhǔn)ADC，還包括第一校準(zhǔn)裝置，用于為第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置中每個電容器產(chǎn)生第一校準(zhǔn)值，在取樣階段，第一校準(zhǔn)值被應(yīng)用到第二較低開關(guān)裝置，以抵消電容值和開關(guān)噪聲之間的不匹配；第二校準(zhǔn)裝置，用于為第二較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置中每個電容器產(chǎn)生第二校準(zhǔn)值，在取樣階段，第二校準(zhǔn)值被應(yīng)用到第一較低開關(guān)裝置，以抵消電容值和開關(guān)噪聲之間的不匹配；因此，產(chǎn)生和應(yīng)用校準(zhǔn)值是為抵消不匹配的。
14.如權(quán)利要求13所述的校準(zhǔn)ADC，還包括預(yù)充電校準(zhǔn)裝置，用于在預(yù)充電校準(zhǔn)階段，將一個步進(jìn)碼應(yīng)用到第一較高開關(guān)裝置和第二較高開關(guān)裝置，在預(yù)充電校準(zhǔn)階段，將一個固定電壓應(yīng)用到與第一較低開關(guān)裝置和第二較低開關(guān)裝置連接的電容器上，用于控制第一和第二接地開關(guān)裝置，以將第一共享節(jié)點裝置和第二共享節(jié)點裝置接地；誤差獲取校準(zhǔn)裝置，在誤差獲取校準(zhǔn)階段，用于控制第一和第二接地開關(guān)裝置，以浮起第一共享節(jié)點裝置和第二共享節(jié)點裝置，用于反轉(zhuǎn)應(yīng)用到第一較高開關(guān)裝置的步進(jìn)碼，但是仍然應(yīng)用該步進(jìn)碼到第二較高開關(guān)裝置；其中當(dāng)步進(jìn)碼被反轉(zhuǎn)時，第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置里的目標(biāo)電容器被一反轉(zhuǎn)的電壓驅(qū)動；搜索校準(zhǔn)裝置，用于將一系列校驗碼應(yīng)用到第二較低開關(guān)裝置上，比較第一共享節(jié)點裝置和第二共享節(jié)點裝置上的電壓，以找出產(chǎn)生第一共享節(jié)點裝置和第二共享節(jié)點裝置之間最小電壓差的校驗碼，并存儲該校驗碼為目標(biāo)電容器的第一校準(zhǔn)值；因此，通過將步進(jìn)碼應(yīng)用到第一和第二較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置，但是反轉(zhuǎn)該步進(jìn)碼只應(yīng)用到第一較高二進(jìn)制加權(quán)電容器陣列裝置，而產(chǎn)生校準(zhǔn)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的校準(zhǔn)ADC，其中步進(jìn)碼是溫度計碼或walking-zeros碼或 walking ones 碼。
16.如權(quán)利要求14所述的校準(zhǔn)ADC，其中M+N+2至少是10，其中校準(zhǔn)ADC有至少10比特的精度。
17.一個校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，包括 第一電荷共享線；第一接地開關(guān)，其將第一電荷線接地； 多個第一開關(guān)；第一陣列電容器，其有加權(quán)電容值，其中第一陣列中的電容器與第一電荷共享線連接， 與第一開關(guān)連接；第一陣列電容器中的第一終止電容器，第一終止電容器的電容值與最小電容器的相等，其中第一陣列電容器中的兩個電容器有相同的最小電容值；第一陣列電容器中的第一代理電容器，第一代理電容器有中間電容值，第一中間電容器有中間電容值，其中第一陣列電容器中的兩個電容器有中間電容值；第一陣列電容器中的第一較高組電容器，第一較高組包括第一代理電容器和第一陣列電容器中電容值高于中間電容值的所有電容器；第一陣列電容器中的第一較低組電容器，第一較低組包括第一終止電容器和第一陣列電容器中電容值低于中間電容值的所有電容器； 第一模擬輸入，其有一模擬輸入電壓； 多個第一數(shù)字值；其中在正常運行的取樣階段，多個第一開關(guān)連接第一模擬輸入到第一陣列電容器； 其中在正常運行的取樣階段后，在轉(zhuǎn)換階段，多個第一開關(guān)連接第一數(shù)字值到第一陣列電容器；第二電荷共享線；第二接地開關(guān)，其將第二電荷共享線接地； 多個第二開關(guān)；第二陣列電容器，其有加權(quán)電容值，其中第二陣列中的電容器與第二電荷共享線連接， 與第二開關(guān)連接；第二陣列電容器中的第二終止電容器，第二終止電容器的電容值與最小電容器的相等，其中第二陣列電容器中的兩個電容器有相同的最小電容值；第二陣列電容器中的第二代理電容器，第二代理電容器有中間電容值，第二中間電容器有中間電容值，其中第二陣列電容器中的兩個電容器有中間電容值；第二陣列電容器中的第二較高組電容器，第二較高組包括第二代理電容器和第二陣列電容器中電容值高于中間電容值的所有電容器；第二陣列電容器中的第二較低組電容器，第二較低組包括第二終止電容器和第二陣列電容器中電容值低于中間電容值的所有電容器； 第二模擬輸入，其有一模擬輸入電壓； 多個第二數(shù)字值；其中在正常運行的取樣階段，多個第二開關(guān)連接第二模擬輸入到第二陣列電容器； 其中在正常運行的取樣階段后，在轉(zhuǎn)換階段，多個第二開關(guān)連接第二數(shù)字值到第二陣列電容器；比較器，其接收第一比較電壓，并比較該第一比較電壓和第二比較器輸入，以產(chǎn)生一個比較輸出；控制邏輯，用于調(diào)整到多個第一開關(guān)的第一數(shù)字值，用于調(diào)整到多個第二開關(guān)的第二數(shù)字值。
18.如權(quán)利要求17所述的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，還包括校準(zhǔn)控制器，用于為第一陣列中的第一較高組電容器中每個電容器產(chǎn)生校準(zhǔn)值，校準(zhǔn)值代表電容值不匹配；其中校準(zhǔn)控制器還包括預(yù)充電校準(zhǔn)階段裝置，用于閉合第一和第二接地開關(guān)，并應(yīng)用隔離碼通過多個第一開關(guān)到第一較高組電容器，并應(yīng)用隔離碼通過多個第二開關(guān)到第二較高組電容器；其中隔離碼將目標(biāo)電容器隔離用于校準(zhǔn)； 底板取樣階段裝置，用于斷開第一和第二接地開關(guān)；誤差獲取階段裝置，用于反轉(zhuǎn)隔離碼而產(chǎn)生反轉(zhuǎn)的隔離碼，應(yīng)用反轉(zhuǎn)的隔離碼通過多個第一開關(guān)到第一較高組電容器，但仍然應(yīng)用原隔離碼通過多個第二開關(guān)到第二較高組電容器；其中多個第二開關(guān)施加一電壓變化到目標(biāo)電容器，以響應(yīng)原隔離碼轉(zhuǎn)變成反轉(zhuǎn)的隔離碼；搜索階段裝置，用于應(yīng)用一系列校驗碼通過多個第二開關(guān)到第二較低組電容器，為目標(biāo)電容器存儲校準(zhǔn)值，校準(zhǔn)值即由比較器檢測到的一系列校驗碼中產(chǎn)生最小電壓差的那個校驗碼。
19.如權(quán)利要求18所述的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，還包括逐次逼近式寄存器SAR，其存儲第一數(shù)字值和第二數(shù)值； 其中在正常運行中的第一序列比較運行時，控制邏輯更新SAR中的第一數(shù)字值； 其中SAR輸出第一數(shù)字值作為最終數(shù)字值，其代表最終序列比較運行時的模擬輸入電壓。
20.如權(quán)利要求18所述的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其中隔離碼是遞減的溫度計碼或上升的溫度計碼。
21.如權(quán)利要求18所述的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其中多個第一開關(guān)包括M+N+2個開關(guān)；其中第一陣列電容器包括M+1個電容器在第一較高組中，N+1個電容器在第一較低組中；其中多個第二開關(guān)包括M+N+2個開關(guān)；其中第二陣列電容器包括M+1個電容器在第二較高組中，N+1個電容器在第二較低組中；其中M是一個至少為5的整數(shù)； 其中N是一個至少為1的整數(shù)。
全文摘要
一個校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)有一X側(cè)陣列的二進(jìn)制加權(quán)電容器，電容器連接到X側(cè)線，Y側(cè)陣列有相同排列的二進(jìn)制加權(quán)電容器，其連接到Y(jié)側(cè)線。每個陣列都有從最高有效比特(MSB)到最低有效比特(MSB)的二進(jìn)制加權(quán)電容器，但是LSB電容器被復(fù)制成終止電容器，而較高和較低組之間的中間電容器被復(fù)制成代理電容器。在校準(zhǔn)時，較低組電容器被切換至低，而X和Y陣列的較高組電容器被溫度計碼驅(qū)動。對于X陣列，溫度計值被反轉(zhuǎn)，但是對于Y陣列，溫度計值保持不反轉(zhuǎn)。較低陣列被校驗以找到一使X和Y側(cè)電壓平衡的校準(zhǔn)值。當(dāng)校準(zhǔn)X陣列時，通過溫度計碼驅(qū)動Y陣列，減小了開關(guān)饋通干擾。
文檔編號H03M1/10GK102437850SQ20111040085
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者溫皓明, 溫錦泉, 王一濤, 陳桂枝 申請人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司