一种应用于SAR-ADC的前台数字校准算法

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。