CN107819465A - SoC基带芯片及其电流舵数模转换器的失配校准电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其包括电流镜补偿电路、校准切换开关模块、校准电阻、电压检测模块和校准控制模块。校准电阻的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻的阻值的2^N‑1倍，N为MSB有效位位数；电流镜补偿电路与电流舵数模转换器中MSB电流镜支路数量相等，二者并联连接构成电流镜并联支路。本发明还公开了一种包括上述失配校准电路的SoC基带芯片。本发明通过选择高阻值的校准电阻，使得电流舵数模转换器中电流镜阵列的电流误差可以被检测，从而进行校准，解决了28nm以及更小工艺尺寸的SoC基带芯片中DAC电流镜阵列的输出电流的失配误差问题，提高DAC的转换精度。

Description

SoC基带芯片及其电流舵数模转换器的失配校准电路

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种SoC基带芯片及其电流舵数模转换器的失配校准电路。

背景技术

SoC(System on Chip，片上系统)基带芯片有两个正交的信号通道，即I通道和Q通道，每个通道都有一个DAC(Digital to Analog Converter，数模转换器)，两个DAC对称，每个DAC都包含电流镜阵列。SoC基带芯片中DAC的架构通常是电流舵数模转换器(current-steering DAC)，如图1所示为现有电流舵数模转换器的部分电路结构示意图，包括输入电源VDD、电流镜阵列101、开关阵列102、和负载电阻R_L，电流镜阵列101采用分段式结构，分成MSB(Most significant Bit，高位)电流镜单元、ULSB(Upper Least significant Bit，较高低位)电流镜单元、LSB(Least significant Bit，低位)电流镜单元和LLSB(Lower Leastsignificant Bit，较低低位)电流镜单元，I通道和Q通道的电流舵数模转换器中的MSB电流镜单元均包括2^N-1个MSB电流镜支路，N为MSB有效位位数，例如图1中，若MSB部分占3位(即3bits)，则I通道和Q通道的电流舵数模转换器均包括7个MSB电流镜支路M1～M7。

SoC基带芯片中电流舵数模转换器的核心思想是通过DAC的电流镜阵列产生一系列的基准电流(如图1所示，比如一路基准电流是Iu，MSB部分是7路温度码形式的128Iu，ULSB部分是7路温度码形式的16Iu，LSB部分是7路温度码形式的2Iu，LLSB部分则分别是二进制的Iu、1/2Iu、1/4Iu，它们一共组成12bits精度的DAC)，然后通过输入的数字码控制开关来控制这些基准电流的流向，而这些基准电流准确与否，则直接决定DAC的转换精度。为了保证DAC的线性度，MSB需要采用温度码形式，而MSB的准确度决定DAC的线性度，因此DAC中电流镜阵列的输出电流误差的校准都会针对MSB去做。

由于本身DAC需要的精度就很高，且它的输出是模拟量，DAC在整个芯片系统中自身就是最精确的模块，所以很难去对它做校准，除非能将它的误差放大，否则只能通过用更大的版图面积来换取它的精度，或者用DEM(Dynamic Elements Matching，动态原件匹配)的办法来降低失配对线性度的影响。上述两种方式可用于大尺寸工艺的SoC基带芯片的DAC电流镜阵列输出电流失配校准，然而对于28nm以及更小工艺尺寸的SoC基带芯片，由于DAC电流镜阵列输出电流失配更加严重，上述两种方式均不能很好解决SoC基带芯片中DAC电流镜阵列输出电流的失配误差问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种SoC基带芯片及其电流舵数模转换器的失配校准电路，旨在解决28nm以及更小工艺尺寸的SoC基带芯片中DAC电流镜阵列的输出电流的失配误差问题，提高DAC的转换精度。

为了达到上述目的，本发明提供一种SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，该SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路包括电流镜补偿电路、校准切换开关模块、校准电阻、电压检测模块和校准控制模块；

所述校准电阻的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻的阻值的2^N-1倍，N为MSB有效位位数；

所述电流镜补偿电路的数量与电流舵数模转换器中MSB电流镜支路数量相等，所述电流镜补偿电路与所述MSB电流镜支路并联连接构成电流镜并联支路；所述校准切换开关模块的输入端连接至所述电流镜并联支路，所述校准切换开关模块的输出端通过所述校准电阻接地，且通过所述负载电阻接地；所述电压检测模块分别与所述校准电阻和所述校准控制模块连接，所述校准控制模块分别与所述MSB电流镜支路、所述电流镜补偿电路和校准切换开关模块连接；

所述电流镜补偿电路用于为所述MSB电流镜支路提供补偿电流；所述校准切换开关模块用于根据所述校准控制模块的控制，依次切换其中一个电流镜并联支路与所述校准电阻连接，且其余的电流镜并联支路与负载电阻连接；

所述校准控制模块用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定基准电流，并控制所述电流镜补偿电路提供补偿电流；所述校准电阻用于采样所述电流镜并联支路的电流，并将采样到的电流转换成电压信号后输出至所述电压检测模块，所述电压检测模块用于对所述电压信号进行检测，并反馈检测结果给所述校准控制模块，以通过所述校准控制模块调整所述电流镜补偿电路的补偿电流，对电流舵数模转换器中电流镜阵列的输出电流进行校准。

优选地，所述校准控制模块具体用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定其中一路电流镜并联支路的输出电流作为基准电流，根据该基准电流控制所述电流镜补偿电路为对应的MSB电流镜支路提供补偿电流。或者，所述校准控制模块具体用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定所有电流镜并联支路的输出电流的平均值作为基准电流，根据该基准电流控制所述电流镜补偿电路为对应的MSB电流镜支路提供补偿电流。

优选地，所述电压检测模块具体用于将所述校准电阻最先采样的电流镜并联支路输出电流对应输出的电压信号作为基准电压，依次将所述校准电阻后续采样的其余电流镜并联支路输出电流对应输出的电压信号作为各自独立的检测电压，并依次将每一检测电压与基准电压作比较，直至每一检测电压不小于基准电压，或者所述电流镜补偿电路所提供的补偿电流总值达到最大补偿电流值。

优选地，所述电压检测模块为电压比较器或SoC基带芯片中的模数转换器。

优选地，所述电流镜补偿电路包括至少一个电流镜补偿支路，所述电流镜补偿支路与所述MSB电流镜支路并联连接。

优选地，所述电流镜补偿支路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管；

所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极相互连接，且均与所述校准控制模块连接；所述第一MOS管的漏极、第二MOS管的漏极、第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极均与电流舵数模转换器的输入电源连接；所述第一MOS管的源极、第二MOS管的源极、第三MOS管的源极和第四MOS管的源极均与所述第五MOS管的漏极连接；所述第五MOS管的栅极与所述校准控制模块连接，所述第五MOS管的源极与所述校准切换开关模块连接。

优选地，所述校准切换开关模块包括至少一切换开关支路，所述切换开关支路的数量与所述电流镜并联支路的数量相等，所述切换开关支路分别与所述电流镜并联支路和所述校准控制模块连接，且分别与所述校准电阻和所述负载电阻连接；所述切换开关支路用于切换与其连接的电流镜并联支路连接至所述校准电阻或与所述负载电阻。

优选地，所述切换开关支路包括第六MOS管和第七MOS管；

所述第六MOS管的栅极和第七MOS管的栅极均与所述校准控制模块连接，所述第六MOS管的漏极和第七MOS管的漏极均与所述电流镜并联支路连接，所述第六MOS管的源极与所述校准电阻连接，经由所述述校准电阻接地，所述第七MOS管的源极与所述负载电阻连接，经由所述述负载电阻接地。

本发明还提供一种SoC基带芯片，该SoC基带芯片包括SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，该SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路包括电流镜补偿电路、校准切换开关模块、校准电阻、电压检测模块和校准控制模块；

所述校准电阻的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻的阻值的2^N-1倍，N为MSB有效位位数；

所述电流镜补偿电路的数量与电流舵数模转换器中MSB电流镜支路数量相等，所述电流镜补偿电路与所述MSB电流镜支路并联连接构成电流镜并联支路；所述校准切换开关模块的输入端连接至所述电流镜并联支路，所述校准切换开关模块的输出端通过所述校准电阻接地，且通过所述负载电阻接地；所述电压检测模块分别与所述校准电阻和所述校准控制模块连接，所述校准控制模块分别与所述MSB电流镜支路、所述电流镜补偿电路和校准切换开关模块连接；

所述电流镜补偿电路用于为所述MSB电流镜支路提供补偿电流；所述校准切换开关模块用于根据所述校准控制模块的控制，依次切换其中一个电流镜并联支路与所述校准电阻连接，且其余的电流镜并联支路与负载电阻连接；

所述校准控制模块用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定基准电流，并控制所述电流镜补偿电路提供补偿电流；所述校准电阻用于采样所述电流镜并联支路的电流，并将采样到的电流转换成电压信号后输出至所述电压检测模块，所述电压检测模块用于对所述电压信号进行检测，并反馈检测结果给所述校准控制模块，以通过所述校准控制模块调整所述电流镜补偿电路的补偿电流，对电流舵数模转换器中电流镜阵列的输出电流进行校准。

本发明提供的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，通过电流镜补偿电路提供补偿电路，校准电阻逐一采样各个电流镜并联支路的输出电流并将采样到的电流转换成电压信号后输出至电压检测模块进行检测。而且，由于校准电阻的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻的阻值的2^N-1倍，即校准电阻的阻值相对于电流舵数模转换器中负载电阻的阻值可以放大2^N-1倍，因此校准电阻所采样到的电流转换成电压信号时，相对于通过负载电阻采样电流转换成电压信号的情况，也会被放大2^N-1倍，从而使得各个MSB电流镜支路的输出电流的适配误差都可以被电压检测模块检测到，进而电压检测模块将检测结果反馈给校准控制模块，以通过校准控制模块调整电流镜补偿电路的补偿电流，对电流舵数模转换器中电流镜阵列的输出电流进行校准，从而能够解决28nm以及更小工艺尺寸的SoC基带芯片中DAC电流镜阵列的输出电流的失配误差问题，提高DAC的转换精度。

附图说明

图1为现有SoC基带芯片中电流舵数模转换器的部分结构示意图；

图2为本发明SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路较佳实施例的结构示意图；

图3为本发明SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路一具体实施例的结构示意图；

图4为图3中电流镜补偿支路的结构示意图；

图5为图3中切换开关支路的结构示意图。

本发明的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路。

参照图2，图2为本发明SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路较佳实施例的结构示意图。

本发明实施例中，如图2所示，本发明SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路包括电流镜补偿电路100、校准切换开关模块200、校准电阻Rref、电压检测模块300和校准控制模块400。

所述校准电阻Rref的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻R_L的阻值的2^N-1倍，N为MSB有效位位数。例如12bits的电流舵数模转换器中MSB部分占3bits，即N＝3，则校准电阻Rref的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻R_L的阻值的7倍。

所述电流镜补偿电路100的数量与电流舵数模转换器中MSB电流镜支路数量相等，所述电流镜补偿电路100与所述MSB电流镜支路并联连接构成电流镜并联支路，电流镜并联支路一端连接至与电流舵数模转换器的输入电源VDD，另一端连接至所述校准切换开关模块200的输入端，所述校准切换开关模块200的输出端通过所述校准电阻Rref接地，且通过所述负载电阻R_L接地；所述电压检测模块300分别与所述校准电阻Rref和所述校准控制模块400连接，所述校准控制模块400分别与所述MSB电流镜支路、所述电流镜补偿电路100和校准切换开关模块200连接。

所述电流镜补偿电路100用于为所述MSB电流镜支路提供补偿电流；所述校准切换开关模块200用于根据所述校准控制模块400的控制，依次切换其中一个电流镜并联支路与所述校准电阻Rref连接，且其余的电流镜并联支路与负载电阻R_L连接；

所述校准控制模块400用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定基准电流，并控制所述电流镜补偿电路100提供补偿电流；所述校准电阻Rref用于采样所述电流镜并联支路的电流，并将采样到的电流转换成电压信号后输出至所述电压检测模块300，所述电压检测模块300用于对所述电压信号进行检测，并反馈检测结果给所述校准控制模块400，以通过所述校准控制模块400调整所述电流镜补偿电路100的补偿电流，对电流舵数模转换器中电流镜阵列的输出电流进行校准。

相对于现有技术，本发明通过电流镜补偿电路100提供补偿电路，校准电阻Rref逐一采样各个电流镜并联支路的输出电流并将采样到的电流转换成电压信号后输出至电压检测模块300进行检测。而且，由于校准电阻Rref的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻R_L的阻值的2^N-1倍，即校准电阻Rref的阻值相对于电流舵数模转换器中负载电阻的阻值可以放大2^N-1倍，因此校准电阻Rref所采样到的电流转换成电压信号时，相对于通过负载电阻采样电流转换成电压信号的情况，也会被放大2^N-1倍，从而使得各个MSB电流镜支路的输出电流的适配误差都可以被电压检测模块300检测到，进而电压检测模块300将检测结果反馈给校准控制模块400，以通过校准控制模块400调整电流镜补偿电路100的补偿电流，对电流舵数模转换器中电流镜阵列的输出电流进行校准，从而能够解决28nm以及更小工艺尺寸的SoC基带芯片中DAC电流镜阵列的输出电流的失配误差问题，提高DAC的转换精度。

本发明实施例，具体地，校准控制模块400具体用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定其中一路电流镜并联支路的输出电流作为基准电流，根据该基准电流控制所述电流镜补偿电路100为对应的MSB电流镜支路提供补偿电流。

或者，在另一变形的实施例中，所述校准控制模块400具体用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定所有电流镜并联支路的输出电流的平均值作为基准电流，根据该基准电流控制所述电流镜补偿电路100为对应的MSB电流镜支路提供补偿电流。

所述电压检测模块300具体用于将所述校准电阻Rref最先采样的电流镜并联支路输出电流对应输出的电压信号作为基准电压，依次将所述校准电阻Rref后续采样的其余电流镜并联支路输出电流对应输出的电压信号作为各自独立的检测电压，并依次将每一检测电压与基准电压作比较，直至每一检测电压不小于基准电压，或者所述电流镜补偿电路100所提供的补偿电流总值达到最大补偿电流值。

为确保检测结果的准确性和可靠性，上述基准电压和检测电压均取所述校准电阻Rref多次采样电流镜并联支路输出电流对应转换成的多个电压信号的平均值。

所述电压检测模块300为电压比较器或SoC基带芯片中的模数转换器。通过电压比较器实现对校准电阻Rref采样到的电流对应的电压信号进行检测，结构简单，易于实现。通过SoC基带芯片中的模数转换器对校准电阻Rref采样到的电流对应的电压信号进行检测，无需外加电压比较器，可节省成本，也利于SoC基带芯片的小型化。

再参照图3，图3为本发明SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路一具体实施例的结构示意图。

具体地，在本发明一具体实施例中，图2中的电流镜补偿电路100包括至少一个电流镜补偿支路，所述电流镜补偿支路与所述MSB电流镜支路并联连接。如图3所示，本实施例以SoC基带芯片包括I通道DAC和Q通道DAC，I通道DAC、Q通道DAC均包括3bitsMSB电流镜单元，对应均包括7个MSB电流镜支路，总共包括14个MSB电流镜支路，如图3中的MSB电流镜支路M1～M7、MSB电流镜支路M8～M14，本发明中电流镜补偿电路100包括4个电流镜补偿支路(电流镜补偿支路X1、电流镜补偿支路X2、电流镜补偿支路X3、电流镜补偿支路X4)为例，从而对于I通道和Q通道，每个MSB电流镜支路均与4个电流镜补偿支路并联连接。

本领域技术人员应当理解的是，电流镜补偿支路的数量根据所需提供的补偿电流的大小，以及每一电流镜补偿支路所能提供的补偿电流的大小决定，此处不作限制。例如，每次补偿所需提供的最大补偿电流为0.8μΑ，每一电流镜补偿支路能提供0.2μΑ，则需要4个电流镜补偿支路。

再参照图4，图4为图3中电流镜补偿支路的结构示意图。

电流镜补偿电路100中的每一电流镜补偿支路的结构相同，如图4所示，所述电流镜补偿支路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第五MOS管Q5。图4中第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第五MOS管Q5均为PMOS管，也可用NMOS管替代。

所述第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极、第三MOS管Q3的栅极和第四MOS管的栅极相互连接，且均与所述校准控制模块400连接(图4未示出)；所述第一MOS管Q1的漏极、第二MOS管Q2的漏极、第三MOS管Q3的漏极和第四MOS管Q4的漏极均与电流舵数模转换器的输入电源VDD连接；所述第一MOS管Q1的源极、第二MOS管Q2的源极、第三MOS管Q3的源极和第四MOS管Q4的源极均与所述第五MOS管Q5的漏极连接；所述第五MOS管Q5的栅极与所述校准控制模块400连接(图4未示出)，所述第五MOS管Q5的源极与所述校准切换开关模块200连接(图4未示出)。

如图2至图4所示，当校准控制模块400向第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极、第三MOS管Q3的栅极、第四MOS管Q4的栅极和第五MOS管Q5的栅极输出高电平信号时，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第五MOS管Q5导通；反之，当校准控制模块400向第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极、第三MOS管Q3的栅极、第四MOS管Q4的栅极和第五MOS管Q5的栅极输出低电平信号时，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第五MOS管Q5关断。校准控制模块400通过控制第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的通断，以及通断时间来控制电流镜补偿支路提供的补偿电流的大小。

进一步地，本发明一具体实施例中，所述校准切换开关模块200包括至少一切换开关支路，所述切换开关支路的数量与所述电流镜并联支路的数量相等，如图3所示，本实施例以SoC基带芯片包括I通道DAC和Q通道DAC，I通道DAC、Q通道DAC均包括3bitsMSB电流镜单元，对应均包括7个MSB电流镜支路，总共包括14个MSB电流镜支路，如图3中的MSB电流镜支路M1～M7、MSB电流镜支路M8～M14为例，从而对于I通道和Q通道，MSB电流镜支路与电流镜补偿电路100构成的电流镜并联支路均为7个，校准切换开关模块200对应均包括7个切换开关支路，如图3中的切换开关支路K1～K7、切换开关支路K8～K14。切换开关支分别与所述电流镜并联支路和所述校准控制模块400连接，且分别与所述校准电阻Rref和所述负载电阻R_L连接；所述切换开关支路用于切换与其连接的电流镜并联支路连接至所述校准电阻Rref或所述负载电阻R_L。

切换开关支路切换与其连接的电流镜并联支路连接至所述校准电阻Rref或所述负载电阻R_L，从而选择哪一个MSB电流镜支路进行电流校准。

再参照图5，图5为图3中切换开关支路的结构示意图。

校准切换开关模块200中的每一切换开关支路的结构相同，如图5所示，所述切换开关支路包括第六MOS管Q6和第七MOS管Q7。图5中第六MOS管Q6和第七MOS管Q7均为PMOS管，也可用NMOS管代替。

所述第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7的栅极均与所述校准控制模块400连接(图5未示出)，所述第六MOS管Q6的漏极和第七MOS管Q7的漏极均与所述电流镜并联支路连接(图5未示出)，所述第六MOS管Q6的源极与所述校准电阻Rref连接，经由所述述校准电阻Rref接地，所述第七MOS管Q7的源极与所述负载电阻R_L连接，经由所述述负载电阻R_L接地。

如图2至图5所示，当校准控制模块400向第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7的栅极输出高电平信号时，第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7导通；反之，当校准控制模块400向第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7的栅极输出低电平信号时，第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7关断。当校准控制模块400控制第六MOS管Q6导通、第七MOS管Q7关断时，与第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7连接的电流镜并联支路通过第六MOS管Q6与校准电阻Rref连接，即MSB电流镜支路和电流镜补偿电路100均通过第六MOS管Q6与校准电阻Rref连接，此时该MSB电流镜支路进入电流校准状态；当校准控制模块400控制第六MOS管Q6关断、第七MOS管Q7导通时，与第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7连接的电流镜并联支路通过第七MOS管Q7与电流舵数模转换器的负载电阻R_L连接，即MSB电流镜支路和电流镜补偿电路100均通过第七MOS管Q7与电流舵数模转换器的负载电阻R_L连接，切换为其它通过第六MOS管Q6与校准电阻Rref连接的MSB电流镜支路进行电流校准。

结合图2至图5，本发明SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路的工作原理具体描述如下：

本发明以SoC基带芯片包括I通道DAC和Q通道DAC，I通道DAC、Q通道DAC均包括3bitsMSB电流镜单元，对应均包括七个MSB电流镜支路M1～M7，总共包括14个MSB电流镜支路为例对校准过程进行说明。

对14个MSB电流镜支路的校准顺序不分先后，此处以从第一个MSB电流镜支路M1进行校准为例进行说明。假设根据SoC基带芯片的特性，理论上希望每个MSB电流镜支路均能够提供100μΑ的电流，而实际上，各个MSB电流镜支路之间输出的电流均有误差，MSB电流镜支路实际提供的电流为即有的误差，假设根据SoC基带芯片的特性，理论上每个MSB电流镜支路的误差为0.4％，即±0.4μΑ，从而需要对每个MSB电流镜支路提供0～0.8μΑ，即最大补偿电流为0.8μΑ。

下面以一个实例说明各个MSB电流镜支路的输出电流失配误差校准过程：

首先，校准控制模块400以I通道DAC中第一个MSB电流镜支路M1的输出电流作为基准电流，控制与第一个MSB电流镜支路M1并联连接的电流镜补偿电路100提供0.4μΑ的补偿电流，并且控制第一个切换开关支路K1中的第六MOS管Q6导通、第七MOS管Q7关断，同时控制其余切换开关支路K2～K14的第六MOS管Q6关断、第七MOS管Q7导通，使得第一个MSB电流镜支路M1与对应的电流镜补偿电路100并联连接构成的第一个电流镜并联支路提供与其连接的第六MOS管Q6连接至校准电阻Rref，进而通过校准电阻Rref接地，对地形成回路；而I通道DAC中其余的MSB电流镜支路与各自对应的电流镜补偿电路100并联连接构成的电流镜并联支路与I通道DAC中负载电阻R_L连接，Q通道DAC中其余的MSB电流镜支路与各自对应的电流镜补偿电路100并联连接构成的电流镜并联支路与Q通道DAC中负载电阻R_L连接。从而第一个电流镜并联支路M1输出的电流流经校准电阻Rref，在校准电阻Rref上转换成电压信号输出至电压检测模块300，电压检测模块300取多次接收到的电压信号的平均值作为基准电压。

校准进入下一步：校准控制模块400以I通道DAC中第二个MSB电流镜支路M2的输出电流作为基准电流，控制与第二个MSB电流镜支路M2并联连接的电流镜补偿电路100提供的补偿电流为0，即不提供补偿电流(这里先默认第二个MSB电流镜支路M2的电流与第一个MSB电流镜支路M1经补偿后的电流相等，因此把补偿电流置为0)，并且控制第二个切换开关支路K2中的第六MOS管Q6导通、第七MOS管Q7关断，同时控制其余切换开关支路K1、K3～K14的第六MOS管Q6关断、第七MOS管Q7导通，使得第二个MSB电流镜支路M2与对应的电流镜补偿电路100并联连接构成的第二个电流镜并联支路提供与其连接的第六MOS管Q6连接至校准电阻Rref，进而通过校准电阻Rref接地，对地形成回路；而I通道DAC中其余的MSB电流镜支路与各自对应的电流镜补偿电路100并联连接构成的电流镜并联支路与I通道DAC中负载电阻R_L连接，Q通道DAC中其余的MSB电流镜支路与各自对应的电流镜补偿电路100并联连接构成的电流镜并联支路与Q通道DAC中负载电阻R_L连接。从而第二个电流镜并联支路M2输出的电流流经校准电阻Rref，在校准电阻Rref上转换成电压信号输出至电压检测模块300，电压检测模块300取多次接收到的电压信号的平均值作为检测电压。

电压检测模块300将该检测电压与上述基准电压进行比较，若该检测电压小于基准电压，则电压检测模块300检测到第二个电流镜并联支路M2与静电流补偿后的第一个电流镜并联支路M1的电流仍存在误差，并将检测结果反馈给校准控制模块400。此时校准控制模块400控制与第二个MSB电流镜支路M2并联连接的电流镜补偿电路100提供的补偿电流为0.2μΑ(这里所补偿的电流值是假设还需补偿的电流大小，例如可提供0.1μΑ或0.4μΑ的补偿电流等)，然后电压检测模块300将当前接收到的检测电压与上述基准电压作比较，若检测电压不比基准电压小，则结束对第二个电流镜并联支路M2输出电流的校准，否则，若当前的检测电压比基准电压小，则校准控制模块400继续控制与第二个MSB电流镜支路M2并联连接的电流镜补偿电路100提供的补偿电流，直至电压检测模块300检测到当前的检测电压不比基准电压小或者电流镜补偿电路100为第二个MSB电流镜支路M2所提供的补偿电流达到最大补偿电流0.8μΑ。按照对第二个MSB电流镜支路M2进行电流失配误差校准的方式，依次对第三个MSB电流镜支路至第十四个MSB电流镜支路M14进行电流失配误差校准完成整个校准过程。

本发明还提供一种SoC基带芯片，该SoC基带芯片包括SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，该SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路的结构以及所带来的有益效果均参照上述实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，包括电流镜补偿电路、校准切换开关模块、校准电阻、电压检测模块和校准控制模块；

所述校准电阻的阻值为电流舵数模转换器中负载电阻的阻值的2^N-1倍，N为MSB有效位位数；

所述电流镜补偿电路的数量与电流舵数模转换器中MSB电流镜支路数量相等，所述电流镜补偿电路与所述MSB电流镜支路并联连接构成电流镜并联支路；所述校准切换开关模块的输入端连接至所述电流镜并联支路，所述校准切换开关模块的输出端通过所述校准电阻接地，且通过所述负载电阻接地；所述电压检测模块分别与所述校准电阻和所述校准控制模块连接，所述校准控制模块分别与所述MSB电流镜支路、所述电流镜补偿电路和校准切换开关模块连接；

所述电流镜补偿电路用于为所述MSB电流镜支路提供补偿电流；所述校准切换开关模块用于根据所述校准控制模块的控制，依次切换其中一个电流镜并联支路与所述校准电阻连接，且其余的电流镜并联支路与负载电阻连接；

所述校准控制模块用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定基准电流，并控制所述电流镜补偿电路提供补偿电流；所述校准电阻用于采样所述电流镜并联支路的电流，并将采样到的电流转换成电压信号后输出至所述电压检测模块，所述电压检测模块用于对所述电压信号进行检测，并反馈检测结果给所述校准控制模块，以通过所述校准控制模块调整所述电流镜补偿电路的补偿电流，对电流舵数模转换器中电流镜阵列的输出电流进行校准。

2.如权利要求1所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述校准控制模块具体用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定其中一路电流镜并联支路的输出电流作为基准电流，根据该基准电流控制所述电流镜补偿电路为对应的MSB电流镜支路提供补偿电流。

3.如权利要求1所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述校准控制模块具体用于根据所述MSB电流镜支路的输出电流，确定所有电流镜并联支路的输出电流的平均值作为基准电流，根据该基准电流控制所述电流镜补偿电路为对应的MSB电流镜支路提供补偿电流。

4.如权利要求2或3所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述电压检测模块具体用于将所述校准电阻最先采样的电流镜并联支路输出电流对应输出的电压信号作为基准电压，依次将所述校准电阻后续采样的其余电流镜并联支路输出电流对应输出的电压信号作为各自独立的检测电压，并依次将每一检测电压与基准电压作比较，直至每一检测电压不小于基准电压，或者所述电流镜补偿电路所提供的补偿电流总值达到最大补偿电流值。

5.如权利要求1所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述电压检测模块为电压比较器或SoC基带芯片中的模数转换器。

6.如权利要求1所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述电流镜补偿电路包括至少一个电流镜补偿支路，所述电流镜补偿支路与所述MSB电流镜支路并联连接。

7.如权利要求6所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述电流镜补偿支路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管；

所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极相互连接，且均与所述校准控制模块连接；所述第一MOS管的漏极、第二MOS管的漏极、第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极均与电流舵数模转换器的输入电源连接；所述第一MOS管的源极、第二MOS管的源极、第三MOS管的源极和第四MOS管的源极均与所述第五MOS管的漏极连接；所述第五MOS管的栅极与所述校准控制模块连接，所述第五MOS管的源极与所述校准切换开关模块连接。

8.如权利要求1所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述校准切换开关模块包括至少一切换开关支路，所述切换开关支路的数量与所述电流镜并联支路的数量相等，所述切换开关支路分别与所述电流镜并联支路和所述校准控制模块连接，且分别与所述校准电阻和所述负载电阻连接；所述切换开关支路用于切换与其连接的电流镜并联支路连接至所述校准电阻或与所述负载电阻。

9.如权利要求8所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路，其特征在于，所述切换开关支路包括第六MOS管和第七MOS管；

所述第六MOS管的栅极和第七MOS管的栅极均与所述校准控制模块连接，所述第六MOS管的漏极和第七MOS管的漏极均与所述电流镜并联支路连接，所述第六MOS管的源极与所述校准电阻连接，经由所述述校准电阻接地，所述第七MOS管的源极与所述负载电阻连接，经由所述述负载电阻接地。

10.一种SoC基带芯片，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的SoC基带芯片中电流舵数模转换器的失配校准电路。