高精度電流舵數模轉換器及其誤差校準方法

2023-04-25 09:51:56

專利名稱：：高精度電流舵數模轉換器及其誤差校準方法
技術領域：
：本發明涉及混合信號集成電路
技術領域：
，尤其涉及一種對數模轉換器的匹配誤差校準，可用於電流舵結構數模轉換器匹配誤差校準。
背景技術：
：隨著現代通訊技術和信號處理技術的發展，越來越多的信息需要在模擬信號與數位訊號之間進行轉換，對高速高精度的數模轉換器和模數轉換器提出了更高的要求。高速高精度數模轉換器主要使用電流舵結構。受半導體集成電路生產工藝的誤差影響，電流舵結構數模轉換器存在匹配誤差，不校準的電流舵結構數模轉換器精度存在上限。為了使電流舵結構數模轉換器精度達到14位及14位以上，對電流舵數模轉換器進行校準必不可少。目前，對電流舵數模轉換器電流源匹配誤差進行校準主要採用自校準方法。該方法通過晶片內置比較器測量電流舵數模轉換器各位電流值與理想值的誤差，然後由晶片內置邏輯運算電路計算出校準上述誤差所需校準電流，最後通過晶片內置校準子數模轉換器按照內置邏輯運算電路計算出的電流值對主數模轉換器進行校準。這種方法雖然方便，但其校準精度受到內置比較器精度限制，為了達到高校準精度需要設計出高精度的電流比較器，這大大增加了集成電路設計難度。此外，由於在比較電流大小、計算校準電流之後才能對誤差進行校準，使用自校準方法的數模轉換器需要較長時間才能正常工作。
發明內容本發明的目的在於克服上述已有電流舵數模轉換器精度受限，自校準方法電路設計難度大、需要較長時間才能正常工作的不足，提供一種高精度電流舵數模轉換器及其匹配誤差的校準方法，以提高電流舵數模轉換器精度，降低電流舵數模轉換器校準電路的設計難度，縮短電流舵數模轉換器的上電時間。為實現上述目的本發明的高精度電流舵數模轉換器，包括數字編碼鎖存電路IO、差分電流開關電路20、MSB電流源共源級電路31、MSB電流源共柵級電路32、ISB電流源共源級電路41、ISB電流源共柵級電路42、LSB電流源共源級電路51、LSB電流源共柵級電路52和偏置電路60，其特徵在於，MSB電流源共源級電路31的輸出端，ISB電流源共源級電路41的輸出端和LSB電流源共源級電路51的輸出端連接有校準電路，該校準電路包括MSB校準模塊71，用於校準MSB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與MSB電流源共源級電路31的輸出端和MSB電流源共柵級電路32輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；ISB校準模塊72，用於校準ISB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與ISB電流源共源級電路41的輸出端和ISB電流源共柵級電路42輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；LSB校準模塊73，用於校準LSB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與LSB電流源共源級電路51的輸出端和LSB電流源共柵級電路52輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；偏置電流校準模塊74，用於校準偏置電流誤差，其輸出埠分別與MSB電流源共源級電路31、ISB電流源共源級電路41和LSB電流源共源級電路51的偏置電流埠及偏置電路60的偏置電流輸出埠Vbiasl連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；校準信息存儲控制模塊75，用於控制上述四個校準模塊中校準狀態存儲器的寫入過程，其輸入埠與數字編碼鎖存電路10的輸入埠連接。所述MSB校準模塊71由2M-l個主校準單元72a並聯構成，每個主校準單元72a由校準數模轉換器和校準狀態存儲器串聯構成，M是MSB的位數，取值範圍由0至7。所述校準數模轉換器為採用二進位編碼方式的n位精度電流舵結構數模轉換器，用於提供大小為0到^^的校準電流和一個大小為+1八的電流ID，n的值為2至5，IA為該校準數模轉換器電流源提供的總電流；該n位精度電流舵結構數模轉換器的n個輸入端與校準狀態存儲器的n個輸出端按高位到低位的順序對應連接，輸出埠作為主校準單元72a的輸出埠。所述校準狀態存儲器，由n位只讀存儲器構成，用於存儲校準信息，其輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接。所述ISB校準模塊72由1個主校準單元72a和ISB校準輔助模塊72b串聯構成；ISB校準輔助模塊72b用於輔助校準ISB電流源匹配誤差，其輸入埠與主校準單元72a輸出埠相連，輸出埠作為ISB校準模塊72的輸出埠。所述ISB校準輔助模塊72b由21-1個電流鏡並聯構成，I是ISB的位數，取值範圍由0至7;21-1個電流鏡的所有輸入端全部連接在一起，並分別與ISB校準輔助模塊72b的輸入埠和一個大小為^^厶的電流源連接，每個電流鏡的輸出端分別與ISB校準輔助模塊72b的輸出埠和一個大小為+I八的電流源連接。所述偏置電流校準模塊74由1個主校準單元72a構成。所述LSB校準模塊73由1個次校準單元構成，用於提供大小為0到^"Ib的校準電流，IB為次校準單元的校準數模轉換器電流源提供的總電流；該次校準單元與主校準單元72a的內部結構及連接關係均相同。所述校準信息存儲控制模塊75，包括1位只讀存儲器，用於控制校準信息存儲控制模塊75的工作狀態，其輸出端與解碼器的使能端相連；解碼器，用於將外界輸入數位訊號轉換為校準狀態存儲器和1位只讀存儲器的選擇信號，其輸入端與校準信息存儲控制模塊75的輸入端連接，輸出端分別連接校準信息存儲控制模塊75的輸出端和1位只讀存儲器的輸入端。結合上述電路，本發明提供的一種高精度電流舵數模轉換器的校準方法包括電流源誤差測量步驟，通過高精度電流舵數模轉換器中測依次得到其內部LSB電流源實際值與理想值的誤差^，ISB電流源實際值與理想值的誤差h，MSB電流源實際值5與理想值的誤差em;電流源校準電流確定步驟，根據上述誤差e。e工和eM，確定校準LSB電流源誤差所需的電流I。ISB電流源誤差所需的電流I工和MSB電流源誤差所需的電流IM;電流源校準狀態寫入步驟，將上述電流I。I工和IM的值分別寫入各校準狀態存儲器；偏置電流誤差測量步驟，在完成上述步驟後，測量偏置電流實際值與理想值的誤差￡p;偏置電流校準電流確定步驟，根據上述誤差ep確定校準偏置電流誤差所需的電流IP;偏置電流校準狀態寫入步驟，將上述電流IP的值寫入對應校準狀態存儲器；控制校準步驟，高精度電流舵數模轉換器正常工作後，各校準狀態存儲器控制相應校準數模轉換器輸出校準電流I。I工、Im和IP;該校準電流L與LSB電流源的電流相加，得到經過校準的LSB電流，該校準電流I工與ISB電流源的電流相加，得到經過校準的ISB電流，該校準電流Im與MSB電流源的電流相加，得到經過校準的MSB電流，偏置電流的實際值減去該校準電流Ip，得到經過校準的偏置電流。本發明與現有技術相比具有如下優點1)由於對電流舵數模轉換器進行了校準，電流舵數模轉換器可以達到14位及14位以上的精度；2)由於電流源匹配誤差由儀器測量，無需電流比較器測量，電流舵數模轉換器校準電路不需要電流比較器，降低了電流舵數模轉換器校準電路的設計難度；3)由於電流源匹配誤差的校準信息在電流舵數模轉換器上電前已寫入校準狀態存儲器中，避免了每次上電都需要比較電流大小、計算校準電流的缺點，縮短了電流舵數模轉換器的上電時間。圖1為本發明的高精度電流舵數模轉換器的結構框圖；圖2為圖1所示ISB校準模塊72的結構框圖；圖3為本發明校準方法流程圖。具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明做進一步詳細地說明。在此，本發明的示意性實施例及說明用於解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。首先，對本發明所涉及的專業術語進行說明MSB:MostSignificantBit，最高有效位；ISB:，IntermediateSignificantBit，中間有效位；LSB:LeastSignificantBit，最低有效位。為了便於說明，本實施例中高精度電流舵數模轉換器精度為14位，採用"5+4+5"分段方式，MSB有5位，即M=5，採用溫度計編碼方式，ISB有4位，即I=4，採取溫度計編碼方式，LSB有5位，即L=5，採用二進位編碼方式，校準數模轉換器精度為3位，即n=3。參見圖l，為本發明的高精度電流舵數模轉換器包括數字編碼鎖存電路10、差分電流開關電路20、MSB電流源共源級電路31、MSB電流源共柵級電路32、ISB電流源共源級電路41、ISB電流源共柵級電路42、LSB電流源共源級電路51、LSB電流源共柵級電路52、偏置電路60和校準電路。該校準電路由MSB校準模塊71、ISB校準模塊72、LSB校準模塊73、偏置電流校準模塊74和校準信息存儲控制模塊75組成。數字編碼和鎖存電路10，用於得到和保持編碼後的高精度電流舵數模轉換器的輸入信號，其輸入埠連接高精度電流舵數模轉換器的數字輸入埠，輸出埠連接差分電流開關電路20的開關控制信號的輸入端。差分電流開關電路20，用於輸出數模轉換器差分電流，由差分電流開關組成，連接在數字編碼和鎖存電路10與各電流源之間，其電流輸入埠與MSB電流源共柵級電路32的輸出端、ISB電流源共柵級電路42的輸出端和LSB電流源共柵級電路52的輸出端連接，開關控制信號輸入端連接數字編碼和鎖存電路的輸出端，偏置電壓輸入端與偏置電路60的偏置電流輸出端Vbias3連接，輸出端作為高精度電流舵數模轉換器的輸出埠。MSB電流源共源級電路31與MSB電流源共柵級電路32串聯連接，構成MSB電流源，用於提供MSB電流源電流，其中，MSB電流源共源級電路31的偏置電流埠與偏置電路60的偏置電流輸出埠Vbiasl連接，MSB電流源共源級電路31的輸出埠與MSB電流源共柵級電路32的輸入埠與MSB校準模塊71輸出埠連接；MSB電流源共柵級電路32的偏置電流埠與偏置電路60的的偏置電流輸出埠Vbias2連接，MSB電流源共柵級電路32的輸出埠與差分電流開關電路20的電流輸入埠連接。ISB電流源共源級電路41與ISB電流源共柵級電路42串聯連接，構成ISB電流源，用於提供ISB電流源電流，其中，ISB電流源共源級電路41的偏置電流埠與偏置電路60的偏置電流輸出埠Vbiasl連接，ISB電流源共源級電路41的輸出埠與ISB電流源共柵級電路42的輸入埠與ISB校準模塊72輸出埠連接；ISB電流源共柵級電路42的偏置電流埠與偏置電路60的的偏置電流輸出埠Vbias2連接，ISB電流源共柵級電路42的輸出埠與差分電流開關電路20的電流輸入埠連接。LSB電流源共源級電路51與LSB電流源共柵級電路52串聯連接，構成LSB電流源，用於提供LSB電流源電流，其中，LSB電流源共源級電路51的偏置電流埠與偏置電路60的偏置電流輸出埠Vbiasl連接，LSB電流源共源級電路51的輸出埠與LSB電流源共柵級電路52的輸入埠與LSB校準模塊73的輸出埠連接；LSB電流源共柵級電路52的偏置電流埠與偏置電路60的的偏置電流輸出埠Vbias2連接，LSB電流源共柵級電路52的輸出埠與差分電流開關電路20的電流輸入埠連接。偏置電路60，用於分別向差分電流開關電路20，各電流源共源極電路和各電流源共柵極電路提供偏置電流。MSB校準模塊71，用於校準MSB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與MSB電流源共源級電路31的輸出端和MSB電流源共柵級電路32的輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；ISB校準模塊72，用於校準ISB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與ISB電流源共源級電路41的輸出端和ISB電流源共柵級電路42的輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；LSB校準模塊73，用於校準LSB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與LSB電流源共源級電路51的輸出端和LSB電流源共柵級電路52的輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；偏置電流校準模塊74，用於校準偏置電流誤差，其輸出埠分別與MSB電流源共源級電路31、ISB電流源共源級電路41和LSB電流源共源級電路51的偏置電流埠及偏置電路60的偏置電流輸出埠Vbiasl連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接；校準信息存儲控制模塊75，用於控制校準狀態寫入過程，其輸入埠與數字編碼鎖存電路10輸入埠連接。參見圖2，ISB校準模塊72由1個主校準單元72a和ISB校準輔助模塊72b串聯構成；主校準單元72a，由校準數模轉換器和校準狀態存儲器串聯構成，其中校準數模轉換器為採用二進位編碼方式的3位精度電流舵結構數模轉換器，用於提供大小為0到;k的校準電流和一個大小為^A的電流ID，IA為該校準數模轉換器電流源提供的總電流；該3位精度電流舵結構數模轉換器的3個輸入端與校準狀態存儲器的3個輸出端按高位到低位的順序對應連接，輸出埠作為主校準單元72a的輸出埠；校準狀態存儲器，由3位只讀存儲器構成，用於存儲校準信息，其輸入埠與校準信息存儲控制模塊75的輸出埠連接。ISB校準輔助模塊72b，由15個電流鏡並聯構成，用於輔助校準ISB電流源匹配誤差，其輸入埠與主校準單元72a的輸出埠相連，輸出埠作為ISB校準模塊72的輸出埠；此15個電流鏡的所有輸入端全部連接在一起，並分別與ISB校準輔助模塊72b的輸入埠和一個大小為IA的電流源連接，每個電流鏡的輸出端分別與ISB校準輔助模塊72b的輸出埠和一個大小為!lA的電流源連接。MSB校準模塊71由31個主校準單元72a並聯構成，偏置電流校準模塊74由1個主校準單元72a構成。LSB校準模塊73由1個次校準單元(圖中未畫出)構成，用於提供大小為0到;18的校準電流，IB為次校準單元的校準數模轉換器電流源提供的總電流；該次校準單元與主校準單元72a的內部結構及連接關係均相同。校準信息存儲控制模塊75，包括1位只讀存儲器，用於控制校準信息存儲控制模塊75工作狀態，其輸出端與解碼器的使能端相連；解碼器，用於將外界輸入數位訊號轉換為校準狀態存儲器和1位只讀存儲器的選擇信號，其輸入端與校準信息存儲控制模塊75的輸入端連接，輸出端分別連接校準信息存儲控制模塊75的輸出端和1位只讀存儲器的輸入丄山順。參照圖3，本發明的校準方法包括如下步驟步驟1，LSB電流源誤差處理1.1)測量LSB電流源誤差首先，在高精度電流舵數模轉換器的數字輸入信號保證LSB電流源滿量程輸出，且MSB電流源和ISB電流源無電流輸出的條件下，測量高精度電流舵數模轉換器的輸出電流值；其次，將上述輸出電流值與理想輸出電流值相減，得到的差即為LSB電流誤差1.2)確定LSB電流源校準電流通過l/8lB、l/4lB、3/8lB、l/2lB、5/8lB、3/4lB和7/8lB7個值將LSB電流誤差範圍劃分出的8個區間，判斷電流誤差^在這8個區間中位置，即可得到校準電流^值，如表1所示表1LSB校準電流確定值tableseeoriginaldocumentpage91.3)寫入LSB電流源校準狀態將上述電流IJ勺值寫入次校準單元中的校準狀態存儲器；根據L大小不同將其寫入校準狀態存儲器，如表2所示表2LSB電流源校準狀態tableseeoriginaldocumentpage9表中，IN2、1^和IN。分別表示該校準狀態存儲器最高位數據，次高位數據和最低位數據。步驟2，ISB電流源誤差處理2.1)測量ISB電流誤差首先，在高精度電流舵數模轉換器的數字輸入信號保證ISB電流源滿量程輸出，且MSB電流源和LSB電流源無電流輸出的條件下，測量高精度電流舵數模轉換器的輸出電流值；其次，將上述輸出電流值與理想輸出電流值相減，得到的差即為ISB電流誤差￡工s2.2)確定ISB電流源校準電流通過1/8IA、1/4IA、3/8IA、1/2IA、5/8IA、3/4IJP7/8IJ個值將ISB電流誤差範圍劃分出的8個區間，判斷電流誤差e工在這8個區間中位置，即可得到校準電流I工值，如表3所示表31SB校準電流確定值誤差範圍校準電流值誤差範圍校準電流值ej<1/8IA01/2IA<e工<5/8IA1/2IA1/8IA<e工<1/4IA1/8IA5/8IA<e工<3/4IA5/8IA1/4IA<e工<3/8IA1/4IA3/4IA<e工<7/8IA3/4IA3/8IA<e工<1/2IA3/8IA7/8IA<ei7/8IA2.3)寫入ISB電流源校準狀態上述校準電流經過ISB校準輔助模塊72b流入ISB電流源共柵級電路42，參見圖2，每個電流鏡輸入端流入電流為:^(L+IN2x^+IN,x今+IN。x4)，每個電流鏡輸出端流入電流為^/_4-/〗，電流鏡工作時其輸入輸出端；流過電流相等，故丄V"=丄(^+1^^+1^&+1^馬8乂715乂221408其中，1/為ISB每一位的補償電流，IN2、IK和IN。分別表示ISB校準模塊72中的校準狀態存儲器的最高位數據，次高位數據和最低位數據；最終有II'的值為/;=丄/^-丄(/力+1>^乂^+1^乂^+1^乂^)將IN2、IN丄和IN。的狀態000，001，010，Oil，100，101，110和111代入上式，可得到1/的對應值，如表4所示表4ISB電流源校準狀態10tableseeoriginaldocumentpage11步驟3，MSB電流源誤差處理高精度電流多數模轉換器中MSB電流源電流值最大，構成MSB電流源的所有31個子電流源都要進行校準，記第i子電流源的誤差為ei，第i子電流源的校準電流為Ii，i=131。MSB電流源校準從i=1子電流源開始，執行電流誤差測量，校準電流大小確定和校準狀態存儲器寫入三步；在完成第i子電流源校準狀態存儲器寫入後，測量第i+1子電流源的誤差e1+1，確定第i+1子電流源的校準電流11+1，將的值寫入校準狀態存儲器；依此類推，直至完成第31子電流源的校準狀態存儲器寫入。3.1)測量第i子電流源誤差首先，在高精度電流舵數模轉換器的數字輸入信號保證MSB電流源中的第i子電流源第1子電流源有電流輸出，其餘電流源無電流輸出的條件下，測量高精度電流舵數模轉換器的輸出電流值；其次，將上述輸出電流值與理想輸出電流值相減，得到的差即為第i子電流源誤差￡i;3.2)確定第i子電流源校準電流確定第i子電流源校準電流的過程與2.2)確定ISB電流源校準電流的過程相同；3.3)寫入第i子電流源校準狀態根據L大小不同將其寫入對應校準狀態存儲器，如表5所示表5MSB電流源校準狀態校準電流值校準電流值IN諷INo00001/2IA1001/8IA0015/8IA1011/4IA0103/4IA1103/8IAOil7/8IA111表中，IN2、1^和IN。分別表示該校準狀態存儲器最高位數據，次高位數據和最低11位數據。步驟4，偏置電流誤差處理4.1)測量偏置電流誤差首先，在高精度電流舵數模轉換器的數字輸入信號保證高精度電流舵數模轉換器滿量程輸出的條件下，測量高精度電流舵數模轉換器的輸出電流值；其次，將上述輸出電流值與理想輸出電流值相減，得到的差即為ISB電流誤差￡ps4.2)確定偏置電流校準電流通過1/8IA、1/4IA、3/8IA、1/2IA、5/8IA、3/4IJP7/8IJ個值將ISB電流誤差範圍劃分出的8個區間，判斷ep/29在這8個區間中位置，即可得到校準電流Ip值，如表6所示表6偏置電流校準電流確定值誤差範圍校準電流值誤差範圍校準電流值eP/29<1/8IA01/2IA<ep/29<5/8IA1/2IA1/8IA<ep/29<1/4IA1/8IA5/8IA<ep/29<3/4IA5/8IA1/4IA<ep/29<3/8IA1/4IA3/4IA<ep/29<7/8IA3/4IA3/8IA<ep/29<1/2IA3/8IA7/8IA<ep/297/8IA4.3)寫入偏置電流校準狀態將上述電流IP的值寫入偏置電流校準模塊74中的校準狀態存儲器，具體過程與步驟3.3)相同。在完成上述偏置電流校準狀態寫入步驟後，通過校準信息存儲控制模塊75向l位只讀存儲器寫入信息，該信息控制解碼器關閉，即控制校準信息存儲控制模塊75關閉，以使高精度電流舵數模轉換器正常工作時，校準狀態存儲器內數據不會被改變。步驟5，控制校準步驟高精度電流舵數模轉換器正常工作後，各校準狀態存儲器控制相應校準數模轉換器輸出校準電流I。IpIm和Ip;該校準電流L與LSB電流源的電流相加，得到經過校準的LSB電流，該校準電流I工與ISB電流源的電流相加，得到經過校準的ISB電流，該校準電流Im與MSB電流源的電流相加，得到經過校準的MSB電流，偏置電流的實際值減去該校準電流Ip，得到經過校準的偏置電流，完成整個高精度電流舵數模轉換器的校準。本實施例的校準方法具體實施方案中，LSB電流源校準、ISB電流源校準和MSB電流源校準的先後順序是可以調整的。此外，本發明對電流舵數模轉換器LSB電流源、ISB電流源和MSB電流源採用不同方法都進行了校準，在實際電路設計中可以僅對某一段或者某兩段進行校準，以上這些變化都應視為本發明的保護範圍。以上所述僅是本發明的優選方法和優選實施方式，應當指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍t權利要求一種高精度電流舵數模轉換器，包括數字編碼鎖存電路(10)、差分電流開關電路(20)、MSB電流源共源級電路(31)、MSB電流源共柵級電路(32)、ISB電流源共源級電路(41)、ISB電流源共柵級電路(42)、LSB電流源共源級電路(51)、LSB電流源共柵級電路(52)和偏置電路(60)，其特徵在於，MSB電流源共源級電路(31)的輸出端，ISB電流源共源級電路(41)的輸出端和LSB電流源共源級電路(51)的輸出端連接有校準電路，該校準電路包括MSB校準模塊(71)，用於校準MSB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與MSB電流源共源級電路(31)的輸出端和MSB電流源共柵級電路(32)的輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊(75)的輸出埠連接；ISB校準模塊(72)，用於校準ISB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與ISB電流源共源級電路(41)的輸出端和ISB電流源共柵級電路(42)的輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊(75)的輸出埠連接；LSB校準模塊(73)，用於校準LSB電流源匹配誤差，其輸出埠分別與LSB電流源共源級電路(51)的輸出端和LSB電流源共柵級電路(52)的輸入端連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊(75)的輸出埠連接；偏置電流校準模塊(74)，用於校準偏置電流誤差，其輸出埠分別與MSB電流源共源級電路(31)、ISB電流源共源級電路(41)和LSB電流源共源級電路(51)的偏置電流埠及偏置電路(60)的偏置電流輸出埠Vbiasl連接，輸入埠與校準信息存儲控制模塊(75)的輸出埠連接；校準信息存儲控制模塊(75)，用於控制上述四個校準模塊中校準狀態存儲器的寫入過程，其輸入埠與數字編碼鎖存電路(10)的輸入埠連接。2.根據權利要求1所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於MSB校準模塊(71)由2M-1個主校準單元(72a)並聯構成，每個主校準單元(72a)由校準數模轉換器和校準狀態存儲器串聯構成，M是MSB的位數，取值範圍由0至7。3.根據權利要求2所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於校準數模轉換器為採用二進位編碼方式的n位精度電流舵結構數模轉換器，用於提供大小為0到^IJ勺校準電流和一個大小為+L的電流ID，n的值為2至5，IA為該校準數模轉換器電流源提供的總電流；該n位精度電流舵結構數模轉換器的n個輸入端與校準狀態存儲器的n個輸出端按高位到低位的順序對應連接，輸出埠作為主校準單元(72a)的輸出埠。4.根據權利要求2所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於校準狀態存儲器，由n位只讀存儲器構成，用於存儲校準信息，其輸入埠與校準信息存儲控制模塊(75)的輸出埠連接。5.根據權利要求1所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於ISB校準模塊(72)由1個主校準單元(72a)和ISB校準輔助模塊(72b)串聯構成；ISB校準輔助模塊(72b)用於輔助校準ISB電流源匹配誤差，其輸入埠與主校準單元(72a)的輸出埠相連，輸出埠作為ISB校準模塊(72)的輸出埠。6.根據權利要求5所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於ISB校準輔助模塊(72b)由2工-l個電流鏡並聯構成，I是ISB的位數，取值範圍由0至7;2M個電流鏡的所有輸入端全部連接在一起，並分別與ISB校準輔助模塊(72b)的輸入埠和一個大小為formulaseeoriginaldocumentpage3的電流源連接，每個電流鏡的輸出端分別與ISB校準輔助模塊(72b)的輸出埠和一個大小為+L的電流源連接。7.根據權利要求1所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於偏置電流校準模塊(74)由1個主校準單元(72a)構成。8.根據權利要求1所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於LSB校準模塊(73)由1個次校準單元構成，用於提供大小為0到formulaseeoriginaldocumentpage3的校準電流，IB為次校準單元的校準數模轉換器電流源提供的總電流；該次校準單元與主校準單元(72a)的內部結構及連接關係均相同。9.根據權利要求1所述的高精度電流舵數模轉換器，其特徵在於校準信息存儲控制模塊(75)，包括l位只讀存儲器，用於控制校準信息存儲控制模塊(75)的工作狀態，其輸出端與解碼器的使能端相連；解碼器，用於將外界輸入數位訊號轉換為校準狀態存儲器和1位只讀存儲器的選擇信號，其輸入端與校準信息存儲控制模塊(75)的輸入端連接，輸出端分別連接校準信息存儲控制模塊(75)的輸出端和l位只讀存儲器的輸入端。10.—種高精度電流舵數模轉換器的校準方法，包括電流源誤差測量步驟，通過高精度電流舵數模轉換器中測依次得到其內部LSB電流源實際值與理想值的誤差^，ISB電流源實際值與理想值的誤差h，MSB電流源實際值與理想值的誤差em;電流源校準電流確定步驟，根據上述誤差h、￡1和eM，確定校準LSB電流源誤差所需的電流I。ISB電流源誤差所需的電流I工和MSB電流源誤差所需的電流IM;電流源校準狀態寫入步驟，將上述電流I。I工和IM的值分別寫入各校準狀態存儲器；偏置電流誤差測量步驟，在完成上述步驟後，測量偏置電流實際值與理想值的誤差￡ps偏置電流校準電流確定步驟，根據上述誤差￡p確定校準偏置電流誤差所需的電流Ip;偏置電流校準狀態寫入步驟，將上述電流IP的值寫入對應校準狀態存儲器；控制校準步驟，高精度電流舵數模轉換器正常工作後，各校準狀態存儲器控制相應校準數模轉換器輸出校準電流I。I工、Im和Ip;該校準電流L與LSB電流源的電流相加，得到經過校準的LSB電流，該校準電流I工與ISB電流源的電流相加，得到經過校準的ISB電流，該校準電流Im與MSB電流源的電流相力B，得到經過校準的MSB電流，偏置電流的實際值減去該校準電流Ip，得到經過校準的偏置電流。全文摘要本發明公開了一種高精度電流舵數模轉換器及其匹配誤差的校準方法，主要解決現有電流舵數模轉換器精度受限，校準電路設計難度大、上電時間長的缺點。本發明的數模轉換器設置了校準電路，它包括MSB校準模塊，用於MSB電流源校準；ISB校準模塊，用於ISB電流源校準；LSB校準模塊，用於MSB電流源校準；偏置電流校準模塊，用於偏置電流校準。本發明的校準方法包含電流誤差測量、校準電流確定和校準狀態寫入三步，結合本發明的數模轉換器，可以完成高精度電流舵數模轉換器匹配誤差的校準。本發明提高了電流舵數模轉換器精度，降低了校準電路的設計難度，縮短了上電時間，可用於電流舵結構數模轉換器匹配誤差校準。文檔編號H03M1/10GK101777914SQ20101001357公開日2010年7月14日申請日期2010年1月8日優先權日2010年1月8日發明者劉簾曦,劉昌,朱樟明,楊銀堂,章娜,高翔申請人:西安電子科技大學