一种应用于SAR-ADC的前台数字校准算法

作者：刘伟; 郭尚尚; 王逍; 商世广

来源：西安邮电大学学报, 2021, 26(05): 34-41.

DOI：10.13682/j.issn.2095-6533.2021.05.004

• 逐次逼近型模数转换器
• 数字校准
• 亚二进制
• 最小均方算法

为了改善电容失配对逐次逼近型模数转换器(Successive Approximation Register Analog-To-Digital Converter, SAR-ADC)转换精度的影响，设计并实现了一种应用于SAR-ADC的前台数字校准算法。采用亚二进制技术和扰动技术，对加入抖动的模拟输入电压依次进行量化，利用最小均方算法计算得到权重误差，再根据权重误差迭代出最佳权重值，实现对SAR-ADC的校准。通过先迭代训练后正常输出的方式，将SAR-ADC的后台校准转移到前台，ADC正常工作时，电路会根据已经校准的权重值输出正确的数字码。仿真及现场可编程门阵列验证结果表明，当输入信号频率为240.2 kHz,采样率为1 MS/s时，SAR-ADC的信噪失真比由42.11 dB提升到了72.52 dB,有效位数由6.70 bit提升到了11.74 bit。算法校准效果较明显，SAR-ADC的转换精度较高。

• 单位
  西安邮电大学; 电子工程学院