估測逐次漸近類比數位轉換器中電容權重誤差之方法與其應用於校正該逐次漸進類比數位轉換器

Abstract

一種估測逐次漸近類比數位轉換器中電容權重誤差之方法，該逐次漸進類比數位轉換器包括一比較器、一電容組與一開關組，且該電容組包括一主電容陣列與一子電容陣列，該主電容陣列包括多個第一電容與一輔助電容，該子電容陣列包含一個由多個第二電容所構成之低權重電容陣列，該方法包括：(A)以一第一參考電壓對於該主電容陣列中之至少一電容進行預先充電；(B)以被充電的該至少一電容，重新分配電荷至該主電容陣列的所有該些第一電容、該輔助電容以及該子電容陣列的所有該些第二電容；以及(C)以該比較器之一輸出端的輸出作為位元循環訊號以控制該子電容陣列的該些第二電容，逐次使該主電容陣列之該些第一電容與該輔助電容的一電壓逼近於該第一參考電壓，以取得一電容權重值的數位估測值，並依據所得之該電容權重值的數位估測值計算出對應之該些第一電容與該輔助電容之一的一電容權重誤差估計值；其中在步驟(C)中之該電容權重值的數位估測值dcx由以下方程式表示：

其中cMprc 代表該步驟(A)中連接至該第一參考電壓之該主電容陣列 中的電容值總合，cMprc 代表該步驟(B)中連接至該第一參考電壓之該主電容陣列中的電容值總合，ccal 代表一衰減電容的電容值，cStotal 係為該子電容陣列中之該些第二電容的電容值總合，ccyc 代表該子電容陣列中經由該開關組連接至該第一參考電壓的該些第二電容的電容值總合，c0 代表該子電容陣列中之最小電容值，Wsub 代表該些子電容陣列的權重。