CN101777914A - 高精度电流舵数模转换器及其误差校准方法 - Google Patents

高精度电流舵数模转换器及其误差校准方法 Download PDF

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CN101777914A CN201010013572A CN201010013572A CN101777914A CN 101777914 A CN101777914 A CN 101777914A CN 201010013572 A CN201010013572 A CN 201010013572A CN 201010013572 A CN201010013572 A CN 201010013572A CN 101777914 A CN101777914 A CN 101777914A
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刘昌�
高翔
杨银堂
刘帘曦
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Abstract

本发明公开了一种高精度电流舵数模转换器及其匹配误差的校准方法，主要解决现有电流舵数模转换器精度受限，校准电路设计难度大、上电时间长的缺点。本发明的数模转换器设置了校准电路，它包括MSB校准模块，用于MSB电流源校准；ISB校准模块，用于ISB电流源校准；LSB校准模块，用于MSB电流源校准；偏置电流校准模块，用于偏置电流校准。本发明的校准方法包含电流误差测量、校准电流确定和校准状态写入三步，结合本发明的数模转换器，可以完成高精度电流舵数模转换器匹配误差的校准。本发明提高了电流舵数模转换器精度，降低了校准电路的设计难度，缩短了上电时间，可用于电流舵结构数模转换器匹配误差校准。

Description

高精度电流舵数模转换器及其误差校准方法
技术领域
本发明涉及混合信号集成电路技术领域，尤其涉及一种对数模转换器的匹配误差校准，可用于电流舵结构数模转换器匹配误差校准。
背景技术
随着现代通讯技术和信号处理技术的发展，越来越多的信息需要在模拟信号与数字信号之间进行转换，对高速高精度的数模转换器和模数转换器提出了更高的要求。高速高精度数模转换器主要使用电流舵结构。受半导体集成电路生产工艺的误差影响，电流舵结构数模转换器存在匹配误差，不校准的电流舵结构数模转换器精度存在上限。为了使电流舵结构数模转换器精度达到14位及14位以上，对电流舵数模转换器进行校准必不可少。
目前，对电流舵数模转换器电流源匹配误差进行校准主要采用自校准方法。该方法通过芯片内置比较器测量电流舵数模转换器各位电流值与理想值的误差，然后由芯片内置逻辑运算电路计算出校准上述误差所需校准电流，最后通过芯片内置校准子数模转换器按照内置逻辑运算电路计算出的电流值对主数模转换器进行校准。这种方法虽然方便，但其校准精度受到内置比较器精度限制，为了达到高校准精度需要设计出高精度的电流比较器，这大大增加了集成电路设计难度。此外，由于在比较电流大小、计算校准电流之后才能对误差进行校准，使用自校准方法的数模转换器需要较长时间才能正常工作。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有电流舵数模转换器精度受限，自校准方法电路设计难度大、需要较长时间才能正常工作的不足，提供一种高精度电流舵数模转换器及其匹配误差的校准方法，以提高电流舵数模转换器精度，降低电流舵数模转换器校准电路的设计难度，缩短电流舵数模转换器的上电时间。
为实现上述目的本发明的高精度电流舵数模转换器，包括数字编码锁存电路10、差分电流开关电路20、MSB电流源共源级电路31、MSB电流源共栅级电路32、ISB电流源共源级电路41、ISB电流源共栅级电路42、LSB电流源共源级电路51、LSB电流源共栅级电路52和偏置电路60，其特征在于，MSB电流源共源级电路31的输出端，ISB电流源共源级电路41的输出端和LSB电流源共源级电路51的输出端连接有校准电路，该校准电路包括：
MSB校准模块71，用于校准MSB电流源匹配误差，其输出端口分别与MSB电流源共源级电路31的输出端和MSB电流源共栅级电路32输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
ISB校准模块72，用于校准ISB电流源匹配误差，其输出端口分别与ISB电流源共源级电路41的输出端和ISB电流源共栅级电路42输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
LSB校准模块73，用于校准LSB电流源匹配误差，其输出端口分别与LSB电流源共源级电路51的输出端和LSB电流源共栅级电路52输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
偏置电流校准模块74，用于校准偏置电流误差，其输出端口分别与MSB电流源共源级电路31、ISB电流源共源级电路41和LSB电流源共源级电路51的偏置电流端口及偏置电路60的偏置电流输出端口Vbias1连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
校准信息存储控制模块75，用于控制上述四个校准模块中校准状态存储器的写入过程，其输入端口与数字编码锁存电路10的输入端口连接。
所述MSB校准模块71由2M-1个主校准单元72a并联构成，每个主校准单元72a由校准数模转换器和校准状态存储器串联构成，M是MSB的位数，取值范围由0至7。
所述校准数模转换器为采用二进制编码方式的n位精度电流舵结构数模转换器，用于提供大小为0到
Figure G2010100135725D00021
的校准电流和一个大小为
Figure G2010100135725D00022
的电流ID，n的值为2至5，IA为该校准数模转换器电流源提供的总电流；该n位精度电流舵结构数模转换器的n个输入端与校准状态存储器的n个输出端按高位到低位的顺序对应连接，输出端口作为主校准单元72a的输出端口。
所述校准状态存储器，由n位只读存储器构成，用于存储校准信息，其输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接。
所述ISB校准模块72由1个主校准单元72a和ISB校准辅助模块72b串联构成；ISB校准辅助模块72b用于辅助校准ISB电流源匹配误差，其输入端口与主校准单元72a输出端口相连，输出端口作为ISB校准模块72的输出端口。
所述ISB校准辅助模块72b由2I-1个电流镜并联构成，I是ISB的位数，取值范围由0至7；2I-1个电流镜的所有输入端全部连接在一起，并分别与ISB校准辅助模块72b的输入端口和一个大小为
Figure G2010100135725D00031
的电流源连接，每个电流镜的输出端分别与ISB校准辅助模块72b的输出端口和一个大小为
Figure G2010100135725D00032
的电流源连接。所述偏置电流校准模块74由1个主校准单元72a构成。
所述LSB校准模块73由1个次校准单元构成，用于提供大小为0到
Figure G2010100135725D00033
的校准电流，IB为次校准单元的校准数模转换器电流源提供的总电流；该次校准单元与主校准单元72a的内部结构及连接关系均相同。
所述校准信息存储控制模块75，包括：
1位只读存储器，用于控制校准信息存储控制模块75的工作状态，其输出端与译码器的使能端相连；
译码器，用于将外界输入数字信号转换为校准状态存储器和1位只读存储器的选择信号，其输入端与校准信息存储控制模块75的输入端连接，输出端分别连接校准信息存储控制模块75的输出端和1位只读存储器的输入端。
结合上述电路，本发明提供的一种高精度电流舵数模转换器的校准方法包括：
电流源误差测量步骤，通过高精度电流舵数模转换器中测依次得到其内部LSB电流源实际值与理想值的误差εL，ISB电流源实际值与理想值的误差εI，MSB电流源实际值与理想值的误差εM；
电流源校准电流确定步骤，根据上述误差εL、εI和εM，确定校准LSB电流源误差所需的电流IL、ISB电流源误差所需的电流II和MSB电流源误差所需的电流IM；
电流源校准状态写入步骤，将上述电流IL、II和IM的值分别写入各校准状态存储器；
偏置电流误差测量步骤，在完成上述步骤后，测量偏置电流实际值与理想值的误差εP；
偏置电流校准电流确定步骤，根据上述误差εP确定校准偏置电流误差所需的电流IP；
偏置电流校准状态写入步骤，将上述电流IP的值写入对应校准状态存储器；
控制校准步骤，高精度电流舵数模转换器正常工作后，各校准状态存储器控制相应校准数模转换器输出校准电流IL、II、IM和IP；该校准电流IL与LSB电流源的电流相加，得到经过校准的LSB电流，该校准电流II与ISB电流源的电流相加，得到经过校准的ISB电流，该校准电流IM与MSB电流源的电流相加，得到经过校准的MSB电流，偏置电流的实际值减去该校准电流IP，得到经过校准的偏置电流。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1)由于对电流舵数模转换器进行了校准，电流舵数模转换器可以达到14位及14位以上的精度；
2)由于电流源匹配误差由仪器测量，无需电流比较器测量，电流舵数模转换器校准电路不需要电流比较器，降低了电流舵数模转换器校准电路的设计难度；
3)由于电流源匹配误差的校准信息在电流舵数模转换器上电前已写入校准状态存储器中，避免了每次上电都需要比较电流大小、计算校准电流的缺点，缩短了电流舵数模转换器的上电时间。
附图说明
图1为本发明的高精度电流舵数模转换器的结构框图；
图2为图1所示ISB校准模块72的结构框图；
图3为本发明校准方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步详细地说明。在此，本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
首先，对本发明所涉及的专业术语进行说明：
MSB：Most Significant Bit，最高有效位；
ISB：，Intermediate Significant Bit，中间有效位；
LSB：Least Significant Bit，最低有效位。
为了便于说明，本实施例中高精度电流舵数模转换器精度为14位，采用“5+4+5”分段方式，MSB有5位，即M＝5，采用温度计编码方式，ISB有4位，即I＝4，采取温度计编码方式，LSB有5位，即L＝5，采用二进制编码方式，校准数模转换器精度为3位，即n＝3。
参见图1，为本发明的高精度电流舵数模转换器包括：数字编码锁存电路10、差分电流开关电路20、MSB电流源共源级电路31、MSB电流源共栅级电路32、ISB电流源共源级电路41、ISB电流源共栅级电路42、LSB电流源共源级电路51、LSB电流源共栅级电路52、偏置电路60和校准电路。该校准电路由MSB校准模块71、ISB校准模块72、LSB校准模块73、偏置电流校准模块74和校准信息存储控制模块75组成。
数字编码和锁存电路10，用于得到和保持编码后的高精度电流舵数模转换器的输入信号，其输入端口连接高精度电流舵数模转换器的数字输入端口，输出端口连接差分电流开关电路20的开关控制信号的输入端。
差分电流开关电路20，用于输出数模转换器差分电流，由差分电流开关组成，连接在数字编码和锁存电路10与各电流源之间，其电流输入端口与MSB电流源共栅级电路32的输出端、ISB电流源共栅级电路42的输出端和LSB电流源共栅级电路52的输出端连接，开关控制信号输入端连接数字编码和锁存电路的输出端，偏置电压输入端与偏置电路60的偏置电流输出端Vbias3连接，输出端作为高精度电流舵数模转换器的输出端口。
MSB电流源共源级电路31与MSB电流源共栅级电路32串联连接，构成MSB电流源，用于提供MSB电流源电流，其中，MSB电流源共源级电路31的偏置电流端口与偏置电路60的偏置电流输出端口Vbias1连接，MSB电流源共源级电路31的输出端口与MSB电流源共栅级电路32的输入端口与MSB校准模块71输出端口连接；MSB电流源共栅级电路32的偏置电流端口与偏置电路60的的偏置电流输出端口Vbias2连接，MSB电流源共栅级电路32的输出端口与差分电流开关电路20的电流输入端口连接。
ISB电流源共源级电路41与ISB电流源共栅级电路42串联连接，构成ISB电流源，用于提供ISB电流源电流，其中，ISB电流源共源级电路41的偏置电流端口与偏置电路60的偏置电流输出端口Vbias1连接，ISB电流源共源级电路41的输出端口与ISB电流源共栅级电路42的输入端口与ISB校准模块72输出端口连接；ISB电流源共栅级电路42的偏置电流端口与偏置电路60的的偏置电流输出端口Vbias2连接，ISB电流源共栅级电路42的输出端口与差分电流开关电路20的电流输入端口连接。
LSB电流源共源级电路51与LSB电流源共栅级电路52串联连接，构成LSB电流源，用于提供LSB电流源电流，其中，LSB电流源共源级电路51的偏置电流端口与偏置电路60的偏置电流输出端口Vbias1连接，LSB电流源共源级电路51的输出端口与LSB电流源共栅级电路52的输入端口与LSB校准模块73的输出端口连接；LSB电流源共栅级电路52的偏置电流端口与偏置电路60的的偏置电流输出端口Vbias2连接，LSB电流源共栅级电路52的输出端口与差分电流开关电路20的电流输入端口连接。
偏置电路60，用于分别向差分电流开关电路20，各电流源共源极电路和各电流源共栅极电路提供偏置电流。
MSB校准模块71，用于校准MSB电流源匹配误差，其输出端口分别与MSB电流源共源级电路31的输出端和MSB电流源共栅级电路32的输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
ISB校准模块72，用于校准ISB电流源匹配误差，其输出端口分别与ISB电流源共源级电路41的输出端和ISB电流源共栅级电路42的输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
LSB校准模块73，用于校准LSB电流源匹配误差，其输出端口分别与LSB电流源共源级电路51的输出端和LSB电流源共栅级电路52的输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
偏置电流校准模块74，用于校准偏置电流误差，其输出端口分别与MSB电流源共源级电路31、ISB电流源共源级电路41和LSB电流源共源级电路51的偏置电流端口及偏置电路60的偏置电流输出端口Vbias1连接，输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接；
校准信息存储控制模块75，用于控制校准状态写入过程，其输入端口与数字编码锁存电路10输入端口连接。
参见图2，ISB校准模块72由1个主校准单元72a和ISB校准辅助模块72b串联构成；
主校准单元72a，由校准数模转换器和校准状态存储器串联构成，其中：校准数模转换器为采用二进制编码方式的3位精度电流舵结构数模转换器，用于提供大小为0到
Figure G2010100135725D00061
的校准电流和一个大小为的电流ID，IA为该校准数模转换器电流源提供的总电流；该3位精度电流舵结构数模转换器的3个输入端与校准状态存储器的3个输出端按高位到低位的顺序对应连接，输出端口作为主校准单元72a的输出端口；校准状态存储器，由3位只读存储器构成，用于存储校准信息，其输入端口与校准信息存储控制模块75的输出端口连接。
ISB校准辅助模块72b，由15个电流镜并联构成，用于辅助校准ISB电流源匹配误差，其输入端口与主校准单元72a的输出端口相连，输出端口作为ISB校准模块72的输出端口；此15个电流镜的所有输入端全部连接在一起，并分别与ISB校准辅助模块72b的输入端口和一个大小为IA的电流源连接，每个电流镜的输出端分别与ISB校准辅助模块72b的输出端口和一个大小为
Figure G2010100135725D00071
的电流源连接。
MSB校准模块71由31个主校准单元72a并联构成，偏置电流校准模块74由1个主校准单元72a构成。
LSB校准模块73由1个次校准单元(图中未画出)构成，用于提供大小为0到
Figure G2010100135725D00072
的校准电流，IB为次校准单元的校准数模转换器电流源提供的总电流；该次校准单元与主校准单元72a的内部结构及连接关系均相同。
校准信息存储控制模块75，包括：1位只读存储器，用于控制校准信息存储控制模块75工作状态，其输出端与译码器的使能端相连；译码器，用于将外界输入数字信号转换为校准状态存储器和1位只读存储器的选择信号，其输入端与校准信息存储控制模块75的输入端连接，输出端分别连接校准信息存储控制模块75的输出端和1位只读存储器的输入端。
参照图3，本发明的校准方法包括如下步骤：
步骤1，LSB电流源误差处理
1.1)测量LSB电流源误差
首先，在高精度电流舵数模转换器的数字输入信号保证LSB电流源满量程输出，且MSB电流源和ISB电流源无电流输出的条件下，测量高精度电流舵数模转换器的输出电流值；
其次，将上述输出电流值与理想输出电流值相减，得到的差即为LSB电流误差εL；
1.2)确定LSB电流源校准电流
通过1/8IB、1/4IB、3/8IB、1/2IB、5/8IB、3/4IB和7/8IB7个值将LSB电流误差范围划分出的8个区间，判断电流误差εL在这8个区间中位置，即可得到校准电流IL值，如表1所示：
                表1LSB校准电流确定值
  误差范围   校准电流值   误差范围   校准电流值
  εL＜1/8IB   0   1/2IB＜εL＜5/8IB   1/2IB
  1/8IB＜εL＜1/4IB   1/8IB   5/8IB＜εL＜3/4IB   5/8IB
  1/4IB＜εL＜3/8IB   1/4IB   3/4IB＜εL＜7/8IB   3/4IB
  3/8IB＜εL＜1/2IB   3/8IB   7/8IB＜εL   7/8IB
1.3)写入LSB电流源校准状态
将上述电流IL的值写入次校准单元中的校准状态存储器；根据IL大小不同将其写入校准状态存储器，如表2所示：
                表2LSB电流源校准状态
  校准电流值   IN2IN1IN0   校准电流值   IN2IN1IN0
  0   000   1/2IB   100
  1/8IB   001   5/8IB   101
  1/4IB   010   3/4IB   110
  3/8IB   011   7/8IB   111
表中，IN2、IN1和IN0分别表示该校准状态存储器最高位数据，次高位数据和最低位数据。
步骤2，ISB电流源误差处理
2.1)测量ISB电流误差
首先，在高精度电流舵数模转换器的数字输入信号保证ISB电流源满量程输出，且MSB电流源和LSB电流源无电流输出的条件下，测量高精度电流舵数模转换器的输出电流值；
其次，将上述输出电流值与理想输出电流值相减，得到的差即为ISB电流误差εI；
2.2)确定ISB电流源校准电流
通过1/8IA、1/4IA、3/8IA、1/2IA、5/8IA、3/4IA和7/8IA7个值将ISB电流误差范围划分出的8个区间，判断电流误差εI在这8个区间中位置，即可得到校准电流II值，如表3所示：
                    表3ISB校准电流确定值
  误差范围   校准电流值   误差范围   校准电流值
  εI＜1/8IA   0   1/2IA＜εI＜5/8IA   1/2IA
  1/8IA＜εI＜1/4IA   1/8IA   5/8IA＜εI＜3/4IA   5/8IA
  1/4IA＜εI＜3/8IA   1/4IA   3/4IA＜εI＜7/8IA   3/4IA
  3/8IA＜εI＜1/2IA   3/8IA   7/8IA＜εI   7/8IA
2.3)写入ISB电流源校准状态
上述校准电流经过ISB校准辅助模块72b流入ISB电流源共栅级电路42，参见图2，每个电流镜输入端流入电流为
Figure G2010100135725D00081
每个电流镜输出端流入电流为
Figure G2010100135725D00091
电流镜工作时其输入输出端；流过电流相等，故：
1 8 I A - I I ′ = 1 15 ( I A + IN 2 × I A 2 + IN 1 × I A 4 + IN 0 × I A 8 )
其中，II′为ISB每一位的补偿电流，IN2、IN1和IN0分别表示ISB校准模块72中的校准状态存储器的最高位数据，次高位数据和最低位数据；
最终有II′的值为：
I I ′ = 1 8 I A - 1 15 ( I A + IN 2 × I A 2 + IN 1 × I A 4 + IN 0 × I A 8 )
将IN2、IN1和IN0的状态000，001，010，011，100，101，110和111代入上式，可得到II′的对应值，如表4所示：
                 表4ISB电流源校准状态
  校准电流值   IN2IN1IN0   校准电流值   IN2IN1IN0
  7/8IA   000   3/8IA   100
  3/4IA   001   1/4IA   101
  5/8IA   010   1/8IA   110
  1/2IA   011   0   111
步骤3，MSB电流源误差处理
高精度电流多数模转换器中MSB电流源电流值最大，构成MSB电流源的所有31个子电流源都要进行校准，记第i子电流源的误差为εi，第i子电流源的校准电流为Ii，i＝1~31。
MSB电流源校准从i＝1子电流源开始，执行电流误差测量，校准电流大小确定和校准状态存储器写入三步；在完成第i子电流源校准状态存储器写入后，测量第i+1子电流源的误差εi+1，确定第i+1子电流源的校准电流Ii+1，将Ii+1的值写入校准状态存储器；依此类推，直至完成第31子电流源的校准状态存储器写入。
3.1)测量第i子电流源误差
首先，在高精度电流舵数模转换器的数字输入信号保证MSB电流源中的第i子电流源第1子电流源有电流输出，其余电流源无电流输出的条件下，测量高精度电流舵数模转换器的输出电流值；
其次，将上述输出电流值与理想输出电流值相减，得到的差即为第i子电流源误差εi；
3.2)确定第i子电流源校准电流
确定第i子电流源校准电流的过程与2.2)确定ISB电流源校准电流的过程相同；
3.3)写入第i子电流源校准状态
根据IL大小不同将其写入对应校准状态存储器，如表5所示：
                    表5MSB电流源校准状态
  校准电流值   IN2IN1IN0   校准电流值   IN2IN1IN0
  0   000   1/2IA   100
  1/8IA   001   5/8IA   101
  1/4IA   010   3/4IA   110
  3/8IA   011   7/8IA   111
表中，IN2、IN1和IN0分别表示该校准状态存储器最高位数据，次高位数据和最低位数据。
步骤4，偏置电流误差处理
4.1)测量偏置电流误差
首先，在高精度电流舵数模转换器的数字输入信号保证高精度电流舵数模转换器满量程输出的条件下，测量高精度电流舵数模转换器的输出电流值；
其次，将上述输出电流值与理想输出电流值相减，得到的差即为ISB电流误差εP；
4.2)确定偏置电流校准电流
通过1/8IA、1/4IA、3/8IA、1/2IA、5/8IA、3/4IA和7/8IA7个值将ISB电流误差范围划分出的8个区间，判断εP/29在这8个区间中位置，即可得到校准电流IP值，如表6所示：
                表6偏置电流校准电流确定值
  误差范围   校准电流值   误差范围   校准电流值
  εP/29＜1/8IA   0   1/2IA＜εP/29＜5/8IA   1/2IA
  1/8IA＜εP/29＜1/4IA   1/8IA   5/8IA＜εP/29＜3/4IA   5/8IA
  1/4IA＜εP/29＜3/8IA   1/4IA   3/4IA＜εP/29＜7/8IA   3/4IA
  3/8IA＜εP/29＜1/2IA   3/8IA   7/8IA＜εP/29   7/8IA
4.3)写入偏置电流校准状态
将上述电流IP的值写入偏置电流校准模块74中的校准状态存储器，具体过程与步骤3.3)相同。
在完成上述偏置电流校准状态写入步骤后，通过校准信息存储控制模块75向1位只读存储器写入信息，该信息控制译码器关闭，即控制校准信息存储控制模块75关闭，以使高精度电流舵数模转换器正常工作时，校准状态存储器内数据不会被改变。
步骤5，控制校准步骤
高精度电流舵数模转换器正常工作后，各校准状态存储器控制相应校准数模转换器输出校准电流IL、II、IM和IP；该校准电流IL与LSB电流源的电流相加，得到经过校准的LSB电流，该校准电流II与ISB电流源的电流相加，得到经过校准的ISB电流，该校准电流IM与MSB电流源的电流相加，得到经过校准的MSB电流，偏置电流的实际值减去该校准电流IP，得到经过校准的偏置电流，完成整个高精度电流舵数模转换器的校准。
本实施例的校准方法具体实施方案中，LSB电流源校准、ISB电流源校准和MSB电流源校准的先后顺序是可以调整的。此外，本发明对电流舵数模转换器LSB电流源、ISB电流源和MSB电流源采用不同方法都进行了校准，在实际电路设计中可以仅对某一段或者某两段进行校准，以上这些变化都应视为本发明的保护范围。
以上所述仅是本发明的优选方法和优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度电流舵数模转换器，包括数字编码锁存电路(10)、差分电流开关电路(20)、MSB电流源共源级电路(31)、MSB电流源共栅级电路(32)、ISB电流源共源级电路(41)、ISB电流源共栅级电路(42)、LSB电流源共源级电路(51)、LSB电流源共栅级电路(52)和偏置电路(60)，其特征在于，MSB电流源共源级电路(31)的输出端，ISB电流源共源级电路(41)的输出端和LSB电流源共源级电路(51)的输出端连接有校准电路，该校准电路包括：
MSB校准模块(71)，用于校准MSB电流源匹配误差，其输出端口分别与MSB电流源共源级电路(31)的输出端和MSB电流源共栅级电路(32)的输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块(75)的输出端口连接；
ISB校准模块(72)，用于校准ISB电流源匹配误差，其输出端口分别与ISB电流源共源级电路(41)的输出端和ISB电流源共栅级电路(42)的输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块(75)的输出端口连接；
LSB校准模块(73)，用于校准LSB电流源匹配误差，其输出端口分别与LSB电流源共源级电路(51)的输出端和LSB电流源共栅级电路(52)的输入端连接，输入端口与校准信息存储控制模块(75)的输出端口连接；
偏置电流校准模块(74)，用于校准偏置电流误差，其输出端口分别与MSB电流源共源级电路(31)、ISB电流源共源级电路(41)和LSB电流源共源级电路(51)的偏置电流端口及偏置电路(60)的偏置电流输出端口Vbiasl连接，输入端口与校准信息存储控制模块(75)的输出端口连接；
校准信息存储控制模块(75)，用于控制上述四个校准模块中校准状态存储器的写入过程，其输入端口与数字编码锁存电路(10)的输入端口连接。
2.根据权利要求1所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：MSB校准模块(71)由2M-1个主校准单元(72a)并联构成，每个主校准单元(72a)由校准数模转换器和校准状态存储器串联构成，M是MSB的位数，取值范围由0至7。
3.根据权利要求2所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：校准数模转换器为采用二进制编码方式的n位精度电流舵结构数模转换器，用于提供大小为0到
Figure F2010100135725C00011
的校准电流和一个大小为的电流ID，n的值为2至5，IA为该校准数模转换器电流源提供的总电流；该n位精度电流舵结构数模转换器的n个输入端与校准状态存储器的n个输出端按高位到低位的顺序对应连接，输出端口作为主校准单元(72a)的输出端口。
4.根据权利要求2所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：校准状态存储器，由n位只读存储器构成，用于存储校准信息，其输入端口与校准信息存储控制模块(75)的输出端口连接。
5.根据权利要求1所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：ISB校准模块(72)由1个主校准单元(72a)和ISB校准辅助模块(72b)串联构成；ISB校准辅助模块(72b)用于辅助校准ISB电流源匹配误差，其输入端口与主校准单元(72a)的输出端口相连，输出端口作为ISB校准模块(72)的输出端口。
6.根据权利要求5所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：ISB校准辅助模块(72b)由2I-1个电流镜并联构成，I是ISB的位数，取值范围由0至7；2I-1个电流镜的所有输入端全部连接在一起，并分别与ISB校准辅助模块(72b)的输入端口和一个大小为
Figure F2010100135725C00021
的电流源连接，每个电流镜的输出端分别与ISB校准辅助模块(72b)的输出端口和一个大小为
Figure F2010100135725C00022
的电流源连接。
7.根据权利要求1所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：偏置电流校准模块(74)由1个主校准单元(72a)构成。
8.根据权利要求1所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：LSB校准模块(73)由1个次校准单元构成，用于提供大小为0到
Figure F2010100135725C00023
的校准电流，IB为次校准单元的校准数模转换器电流源提供的总电流；该次校准单元与主校准单元(72a)的内部结构及连接关系均相同。
9.根据权利要求1所述的高精度电流舵数模转换器，其特征在于：校准信息存储控制模块(75)，包括：
1位只读存储器，用于控制校准信息存储控制模块(75)的工作状态，其输出端与译码器的使能端相连；
译码器，用于将外界输入数字信号转换为校准状态存储器和1位只读存储器的选择信号，其输入端与校准信息存储控制模块(75)的输入端连接，输出端分别连接校准信息存储控制模块(75)的输出端和1位只读存储器的输入端。
10.一种高精度电流舵数模转换器的校准方法，包括：
电流源误差测量步骤，通过高精度电流舵数模转换器中测依次得到其内部LSB电流源实际值与理想值的误差εL，ISB电流源实际值与理想值的误差εI，MSB电流源实际值与理想值的误差εM；
电流源校准电流确定步骤，根据上述误差εL、εI和εM，确定校准LSB电流源误差所需的电流IL、ISB电流源误差所需的电流II和MSB电流源误差所需的电流IM；
电流源校准状态写入步骤，将上述电流IL、II和IM的值分别写入各校准状态存储器；
偏置电流误差测量步骤，在完成上述步骤后，测量偏置电流实际值与理想值的误差εP；
偏置电流校准电流确定步骤，根据上述误差εP确定校准偏置电流误差所需的电流IP；
偏置电流校准状态写入步骤，将上述电流IP的值写入对应校准状态存储器；
控制校准步骤，高精度电流舵数模转换器正常工作后，各校准状态存储器控制相应校准数模转换器输出校准电流IL、II、IM和IP；该校准电流IL与LSB电流源的电流相加，得到经过校准的LSB电流，该校准电流II与ISB电流源的电流相加，得到经过校准的ISB电流，该校准电流IM与MSB电流源的电流相加，得到经过校准的MSB电流，偏置电流的实际值减去该校准电流IP，得到经过校准的偏置电流。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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