TWI442710B - 訊號處理系統及其自我校準數位類比轉換方法 - Google Patents

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TWI442710B
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Jia Shian Tsai
Yu Tso Lin
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Description

訊號處理系統及其自我校準數位類比轉換方法
本發明是有關於一種訊號處理系統及其數位類比轉換方法,且特別是有關於一種具自我校準機制的訊號處理系統及其數位類比轉換方法。
數位類比轉換器(digital-to-analog converter,DAC)被廣泛地應用在現今的數位電路中,諸如輸出於視訊、電視的數位類比轉換器(video DAC、TVDAC)。習知的數位類比轉換器通常會具有一個外接電阻,其設置之目的係作為數位類比轉換器內部的參考電流於輸出時的參考電阻。然而,在數位類比轉換器外設置一個外接電阻的設計,雖然可以用來降低製程變異的影響,但是此一設計仍有機率因製程變異而造成良率的損失。
本發明提供一種訊號處理系統,可使其數位類比轉換器具備自我校準機制,以避免製程變異的影響,增加其良率。
本發明提供一種自我校準數位類比轉換方法,適於一內建參考電阻之數位類比轉換器,可使該數位類比轉換器具備自我校準機制,以避免製程變異的影響,增加其良率。
本發明提供一種訊號處理系統,其包括一數位類比轉換器、一比較單元以及一控制單元。數位類比轉換器接收一數位輸入並產生一第一輸出電壓。比較單元接收第一輸出電壓並比較第一輸出電壓與一第一參考電壓,以產生一輸出值。控制單元接收輸出值,並據此利用韌體或軟體以數值映射方式產生數位輸入,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器包括一參考電阻。控制單元依據輸出值選擇增加或減少參考電阻之阻值,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器包括一參考電流源及一電流源陣列。控制單元依據輸出值選擇增加或減少參考電流源與電流源陣列之一鏡射比,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器接收一第二參考電壓。控制單元依據輸出值選擇增加或減少第二參考電壓,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之訊號處理系統更包括一測試補償單元。測試補償單元輸入一測試訊號至數位類比轉換器,以使數位類比轉換器產生一第二輸出電壓。測試補償單元判斷第二輸出電壓是否與測試訊號匹配。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器包括一補償電流源,適於提供一補償電流。測試補償單元依據其判斷結果選擇增加或減少補償電流之大小。
在本發明一實施例中,上述之控制單元包括一查找表。在以數值映射方式產生數位輸入時,控制單元在查找表中找出輸出值所對應的數位輸入,以校正數位類比轉換器。
本發明提供一種自我校準數位類比轉換方法,適於一數位類比轉換器。自我校準數位類比轉換方法包括如下步驟。接收一數位輸入並產生一第一輸出電壓。接收第一輸出電壓並比較第一輸出電壓與一第一參考電壓,以產生一輸出值。接收輸出值,並據此利用韌體或軟體以數值映射方式產生數位輸入,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器包括一參考電阻。在校正數位類比轉換器的步驟中,依據輸出值選擇增加或減少參考電阻之阻值,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器包括一參考電流源及一電流源陣列。在校正數位類比轉換器的步驟中,依據輸出值選擇增加或減少參考電流源與電流源陣列之一鏡射比,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器接收一第二參考電壓。在校正數位類比轉換器的步驟中,依據輸出值選擇增加或減少第二參考電壓,以校正數位類比轉換器。
在本發明一實施例中,上述之自我校準數位類比轉換方法更包括如下步驟。輸入一測試訊號至數位類比轉換器,以使數位類比轉換器產生一第二輸出電壓。判斷第二輸出電壓是否與測試訊號匹配。
在本發明一實施例中,上述之數位類比轉換器包括一補償電流源,適於提供一補償電流。自我校準數位類比轉換方法更包括依據判斷結果選擇增加或減少補償電流之大小。
在本發明一實施例中,上述之利用韌體或軟體以數值映射方式產生該數位輸入的步驟包括如下步驟。在一查找表中找出輸出值所對應的數位輸入,以校正數位類比轉換器。
基於上述,在本發明之範例實施例中,數位類比轉換器內建參考電阻,並使用上述之數位類比轉換方法,其具備自我校準機制,可避免製程變異的影響,增加其良率。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
若將習知外接於數位類比轉換器的參考電阻內建於其中,將會使得該內建的參考電阻受到製程的影響而造成其阻值有所不同,以致於數位類比轉換器輸出的操作電壓準位產生漂移,操作範圍改變,最終使得晶片的良率下降。
有鑑於此,在本發明之範例實施例中,藉由自我校準數位類比轉換方法,數位類比轉換器會將其輸出的電壓作一回授比較,並藉由調整參考電阻的阻值、調整參考電流源與電流源陣列之鏡射比、調整參考電壓或調整補償電流的大小,以減少製程變化的影響,進而提昇晶片良率,達成低成本、高效能的電路設計。
圖1繪示本發明一實施例之訊號處理系統的功能方塊圖。請參考圖1,在本實施例中,訊號處理系統100包括一數位類比轉換器110、一比較單元120、一控制單元130以及一測試補償單元140。數位類比轉換器110接收一數位輸入SIN 並產生一第一輸出電壓VOUT1 。比較單元120接收第一輸出電壓VOUT1 並比較第一輸出電壓VOUT1 與一第一參考電壓VREF1 ,以產生一輸出值SD 。進而,控制單元130接收輸出值SD ,並據此利用韌體或軟體以數值映射方式產生數位輸入SIN ,以校正數位類比轉換器110。在此,訊號處理系統100所處理者例如是一視訊影像訊號。
詳細而言,圖2繪示圖1之數位類比轉換器的電路示意圖。請參考圖2,在本實施例中,數位類比轉換器110包括一運算放大器OP、一電流源陣列112、一參考電阻RADJ 、一參考電流源IREF 、一輸出電阻ROUT 以及一補償電流源ICPS
在本實施例中,數位類比轉換器110耦接比較單元120,並輸出其第一輸出電壓VOUT1 至比較單元120,以利用比較單元120與特定的第一參考電壓VREF1 進行比較。
舉例而言,比較單元120例如可以是一類比數位轉換器或一比較器。若比較單元120是以一比較器實施,則該比較器係接收第一輸出電壓VOUT1 與第一參考電壓VREF1 進行比較,以得到第一輸出電壓VoUT1 之準位,如圖1所示。若比較單元120是以一類比數位轉換器實施,則該類比數位轉換器會將第一輸出電壓VOUT1 轉換為一數位訊號,以代表第一輸出電壓VOUT1 之準位。換句話說,此時比較單元120不需另外接收第一參考電壓VREF1
接著,訊號處理系統100再藉由控制單元130來調整參考電阻RADJ 的阻值、調整第二參考電壓VREF2 或調整參考電流源IREF 與電流源陣列112之鏡射比以進行校準。或者,訊號處理系統100亦可藉由測試補償單元140來調整補償電流ICPS 的大小,以補償第一輸出電壓VOUT1 因微分非線性誤差(Differential non-linearity,DNL)所造成之偏移(offset)。
進一步而言,第一輸出電壓VOUT1 輸出至類比數位轉換器或比較器後,其比較結果會傳送至控制單元130。接著,控制單元130會按預設條件,透過韌體(firmware)或軟體(software)來決定如何調整數位類比轉換器110。例如,控制單元130可選擇透過電壓轉換電流源之迴路來調整參考電阻RADJ 、調整第二參考電壓VREF2 或調整參考電流源IREF 與電流源陣列112之鏡射比。其中,該電壓轉換電流源之迴路例如包括運算放大器OP、參考電阻RADJ 及參考電流源IREF
詳細而言,圖3繪示本發明一實施例之控制單元調整參考電阻之阻值的方法流程圖。請參考圖1至圖3,在本實施例中,自我校準數位類比轉換方法例如是適於圖1及圖2所繪示之訊號處理系統100及數位類比轉換器110,但本發明不限於此。
首先,在步驟S300中,控制單元130給定一數位輸入SIN 至數位類比轉換器110。其中,數位輸入SIN 例如是一視訊影像訊號。接著,在步驟S302中,數位類比轉換器110依據數位輸入SIN 輸出對應的第一輸出電壓VOUT1 至比較單元120。之後,在步驟S304中,控制單元130讀取比較單元120之一輸出值SD ,以判斷第一輸出電壓VOUT1 之準位是否在一預期範圍內。在本實施例中,比較單元120例如是一類比數位轉換器,因此輸出值SD 例如是第一輸出電壓VOUT1 經由類比數位轉換而得的一數位訊號,其代表第一輸出電壓VOUT1 之準位。
繼之,在步驟S306中,控制單元130判斷第一輸出電壓VOUT1 之準位是否在預期範圍內。若第一輸出電壓VOUT1 之準位在預期範圍內,表示參考電阻RADJ 受製程變異的影響較小,則此時控制單元130不調整參考電阻RADJ 之阻值,而結束自我校準的操作。相反地,若第一輸出電壓VOUT1 之準位不在預期範圍內,則控制單元130會調整參考電阻RADJ 之阻值,以進行自我校準。是以,若第一輸出電壓VOUT1 之準位不在預期範圍內,自我校準數位類比轉換方法會進行步驟S308。
在步驟S308中,控制單元130進一步判斷第一輸出電壓VOUT1 之準位是否大於一特定的預期值。在步驟S310中,若第一輸出電壓VOUT1 之準位大於該預期值,控制單元130增加參考電阻RADJ 之阻值,以達到自我校準之目的。相反地,在步驟S312中,若第一輸出電壓之準位小於或等於該預期值,控制單元130減少參考電阻RADJ 之阻值,同樣可以達到自我校準之目的。因此,當控制單元130結束步驟S310或S312後,自我校準數位類比轉換方法會再次回到步驟S302,以繼續進行自我校準。換句話說,藉由上述自我校準方法,控制單元130依據第一輸出電壓VOUT1 之準位是否在預期範圍內,決定是否調整參考電阻RADJ 之阻值,以調整第一輸出電壓VOUT1
值得一提的是,在電壓轉換電流源的迴路中,當參考電阻RADJ 之阻值增加時,參考電流源IREF 所提供的參考電流會降低,以使第一輸出電壓VOUT1 之準位可小於該預期值。相反地,當參考電阻RADJ 之阻值減少時,參考電流源IREF 所提供的參考電流之會增加,以使第一輸出電壓VOUT1 之準位可大於該預期值。
換句話說,在本實施例中,控制單元130在讀取輸出值SD 之後,係依據輸出值SD 選擇增加或減少參考電阻RADJ 之阻值,以校正數位類比轉換器。另外,本實施例之自我校準數位類比轉換方法係藉由調整數位類比轉換器110之參考電阻RADJ 的阻值來減少製程變化的影響。在另一實施例中,自我校準數位類比轉換方法亦可選擇藉由調整數位類比轉換器110之參考電流源IREF 與電流源陣列112之鏡射比,或者藉由調整數位類比轉換器110所接收之第二參考電壓VREF2 ,來達到調整第一輸出電壓VOUT1 的目的,以減少製程變化的影響。
圖4即繪示本發明一實施例之控制單元調整參考電流源與電流源陣列之鏡射比的方法流程圖。請參考圖1、圖2至圖4,在本實施例中,參考電流源IREF 與電流源陣列112例如是利用多個電流鏡來實施,因此調整兩者間的鏡射比,即可改變電流源陣列112輸出之電流,進而達到調整第一輸出電壓VOUT1 的目的。
在本實施例中,所謂的「鏡射比」例如是指在參考電流源IREF 與電流源陣列112中用來組成電流鏡的主僕(master/slave)電晶體數目之比例。一般而言,若實施電流鏡的電晶體之寬長比(width/length ratio)相同時,依據主僕電晶體數目之比例,即可由電流鏡的主側電流推估僕側電流。舉例而言,在本實施例中,若參考電流源IREF 提供之參考電流為電流鏡的主側電流,電流源陣列112輸出的電流為僕側電流,且兩者間主僕電晶體數目之比例為1:10時,則可推估電流源陣列112輸出的電流為參考電流源IREF 提供之參考電流的10倍。換句話說,當參考電流源IREF 提供之參考電流固定時,調整兩者間的鏡射比,即可改變電流源陣列112輸出之電流。
在本實施例中,調整鏡射比的自我校準數位類比轉換方法類似於圖3之調整參考電阻阻值的自我校準數位類比轉換方法,惟兩者之間的差異例如在於步驟S410及S412。在步驟S410中,若第一輸出電壓VOUT1 之準位大於該預期值,控制單元130減少參考電流源IREF 與電流源陣列112之鏡射比;相反地,在步驟S412中,若第一輸出電壓之準位小於或等於該預期值,控制單元130增加兩者之鏡射比。因此,藉由調整鏡射比,自我校準數位類比轉換方法同樣可以達到自我校準之目的。
換句話說,在本實施例中,控制單元130在讀取比較單輸出值SD 之後,係依據輸出值SD 選擇增加或減少參考電流源IREF 與電流源陣列112之鏡射比,以校正數位類比轉換器110。在另一實施例中,自我校準數位類比轉換方法亦可選擇藉由調整數位類比轉換器110所接收之第二參考電壓VREF2 ,來達到調整第一輸出電壓VoUT1 的目的,以減少製程變化的影響。
圖5即繪示本發明一實施例之控制單元調整第二參考電壓的方法流程圖。請參考圖1、圖2至圖5,在本實施例中,運算放大器OP之非反向輸入端係耦接於一可調整的第二參考電壓VREF2 ,而其反向輸入端係耦接於參考電流源IREF 與參考電阻RADJ 之間的節點。因此,當第二參考電壓VREF2 改變時,同時也會改變流過參考電阻RADJ 之電流,進而改變電流源陣列112輸出之電流,達到調整第一輸出電壓VOUT1 的目的。
在本實施例中,調整第二參考電壓的自我校準數位類比轉換方法類似於圖3之調整參考電阻阻值的自我校準數位類比轉換方法,惟兩者之間的差異例如在於步驟S510及S512。在步驟S510中,若第一輸出電壓VOUT1 之準位大於該預期值,控制單元130減少第二參考電壓VREF2 ;相反地,在步驟S512中,若第一輸出電壓之準位小於或等於該預期值,控制單元130增加第二參考電壓VREF2 。因此,藉由調整第二參考電壓,自我校準數位類比轉換方法同樣可以達到自我校準之目的。
換句話說,在本實施例中,控制單元130在讀取比較單輸出值SD 之後,係依據輸出值SD 選擇增加或減少第二參考電壓VREF2 ,以校正數位類比轉換器110。
另一方面,圖6繪示本發明一實施例之測試補償單元調整補償電流的方法流程圖。請參考圖1、圖2及圖6,在本實施例中,測試補償單元140輸入一測試訊號STEST 至數位類比轉換器110,以產生一第二輸出電壓VOUT2 ,如步驟S600。其中,測試訊號STEST 例如是一斜坡(ramp)訊號,以對數位類比轉換器110進行線性度測試。接著,在步驟S602中,測試訊號STEST 判斷數位類比轉換器110之第二輸出電壓VOUT2 是否與測試訊號STEST 匹配。在此,若測試訊號STEST 為上升斜坡訊號,則第二輸出電壓VOUT2 之變化趨勢須為單調(monotonic)上升,始與測試訊號STEST 匹配。類似地,若測試訊號STEST 為下降斜坡訊號,則第二輸出電壓VOUT2 之變化趨勢須為單調下降,始與測試訊號STEST 匹配。進而,測試補償單元140依據第二輸出電壓VOUT2 與測試訊號STEST 是否匹配,決定是否調整補償電流ICPS 之大小。
因此,若第二輸出電壓VOUT2 與測試訊號STEST 匹配,則此時測試補償單元140不調整補償電流ICPS 的大小,而結束自我校準的操作。若第二輸出電壓VOUT2 與測試訊號STEST 不匹配,在步驟S604中,測試補償單元140會判斷對應第二輸出電壓VOUT2 之一遺失碼(missing code)是否為電壓變小。若遺失碼為電壓變小,在步驟S606中,測試補償單元140增加補償電流ICPS 之大小;若遺失碼不為電壓變小,在步驟S608中,測試補償單元140減少補償電流ICPS 之大小。因此,當控制單元130結束步驟S506或S608後,自我校準數位類比轉換方法會再次回到步驟S600,以繼續進行自我校準。換句話說,本實施例之測試補償單元依據其判斷結果選擇增加或減少補償電流之大小。
是以,訊號處理系統100亦可藉由測試補償單元140來調整補償電流ICPS 的大小,以補償第一輸出電壓VOUT1 因微分非線性誤差所造成之偏移。
圖7繪示本發明一實施例之查找表。請參考圖1及圖7,在本實施例中,控制單元130例如包括圖7所繪示查找表。在以數值映射方式產生數位輸入SIN 時,控制單元130可在查找表中找出輸出值SD 所對應的數位輸入SIN ,以校正數位類比轉換器110。
在查找表中,第一欄各列代表參考電阻RADJ 相較於標準阻值的差異(variation)百分比之範圍,其範圍之劃分取決於補償的解析度。第二欄至第四欄分別代表對應各差異範圍之第一輸出電壓VOUT1 、輸出值SD 及數位輸入SIN 。在圖7的查找表中,第二欄及第三欄各參數的大小關係分別如下:VNX >...>VNB >VNA >VTYP >VPA >VPB >...>VPX ;LevelNX >...>LevelNB >LevelNA >LevelPA >LevelPB >...>LevelPX
在本實施例中,輸出值SD 及數位輸入SIN 例如分別是一10位元及一2位元的數位訊號,其位元數係取決於補償的解析度。舉例而言,在差異百分比為0%之列,假設第一輸出電壓VTYP =1.40伏特,參考電阻RADJ 與標準阻值相差無幾,因此無須調整。在差異百分比為RP1 %~RP2 %之列,其參考電阻RADJ 為正變化(positive resister variation),例如+1%~+10%,因此第一輸出電壓VOUT1 可達VPA =1.27伏特。相反地,在差異百分比為-RN1 %~-RN2 %之列,其參考電阻RADJ 為負變化(negative resister variation),例如-1%~-10%,因此第一輸出電壓VOUT1 可達VNA =1.55伏特。在上述三種情況下,設計者可依實際需求,選擇不對參考電阻RADJ 進行調整,並將數位輸入SIN 設定為2位元數位訊號的其中一種態樣,例如SIN [0:1]=00,其位元數係取決於補償的解析度。
另一方面,在差異百分比為RN3 %~RN4 %之列,其參考電阻RADJ 為-11%~-17%之負變化,此時第一輸出電壓VOUT1 的變化範圍VNA ~VNB 係介於1.57~1.68伏特之間。因此,比較單元120比較第一輸出電壓VOUT1 與第一參考電壓VREF1 ,而產生之輸出值SD 係介於LevelNA ~LevelNB 。以10位元之數位訊號表示之,則輸出值SD 係介於493~527之間。此時數位輸入SIN 可設定為2位元數位訊號的其中一種態樣,例如SIN [0:1]=01。
此外,在差異百分比為RP(X-1) %~RPX %之列,其參考電阻RADJ 為+11%~+25%之正變化,此時第一輸出電壓VOUT1 的變化可達VPX =1.26伏特。因此,輸出值SD 係在LevelPX 以下。以10位元之數位訊號表示之,則輸出值SD 小於396。此時數位輸入SIN 可設定為2位元數位訊號的其中一種態樣,例如SIN [0:1]=11。類似地,在差異百分比為-RN (X-1 )%~-RNX %之列,其參考電阻RADJ 為-18%~-25%之負變化,其VNX =1.86伏特,LevelNX =528,SIN [0:1]=10。
在本實施例中,設計者可基於補償的解析度,劃分參考電阻RADJ 相較於標準阻值的差異百分比之範圍,以設計適合的查找表。上述實施例中所例示的各項數值僅用以實施說明,並不用限定本發明。另外,圖7之查找表雖然僅繪示參考電阻RADJ 之範例實施例,然而參考電流源與電流源陣列之鏡射比、第二參考電壓以及補償電流源利用查找表之調整當可以此類推,在此便不再贅述。
因此,在本實施例中,藉由圖7之查找表,控制單元接收輸出值SD ,並可據此利用韌體或軟體以數值映射方式產生數位輸入SIN ,以校正數位類比轉換器110。
綜上所述,在本發明之範例實施例中,數位類比轉換器內建參考電阻,並使用上述之數位類比轉換方法,其具備自我校準機制,可避免製程變異的影響,增加其良率。另外,本發明之範例實施例的數位類比轉換方法能有效改善數位類比轉換器的增益誤差以及偏移誤差。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100...訊號處理系統
110...數位類比轉換器
112...電流源陣列
120...比較單元
130...控制單元
140...測試補償單元
IREF ...參考電流源
ICPS ...補償電流源
ROUT ...輸出電阻
RADJ ...參考電阻
VREF1 ...第一參考電壓
VREF2 ...第二參考電壓
VOUT1 ...第一輸出電壓
VOUT2 ...第二輸出電壓
OP...運算放大器
SD ...輸出值、數位訊號
SIN ...數位輸入
STEST ...測試訊號
S300、S302、S304、S306、S308、S310、S312...調整參考電阻之阻值的方法步驟
S400、S402、S404、S406、S408、S410、S412...調整參考電流源與電流源陣列之鏡射比的方法步驟
S500、S502、S504、S506、S508、S510、S512...調整第二參考電壓的方法步驟
S600、S602、S604、S606、S608...調整補償電流的方法步驟
圖1繪示本發明一實施例之訊號處理系統的功能方塊圖。
圖2繪示圖1之數位類比轉換器的電路示意圖。
圖3繪示本發明一實施例之調整參考電阻之阻值的方法流程圖。
圖4繪示本發明一實施例之調整參考電流源與電流源陣列之鏡射比的方法流程圖。
圖5繪示本發明一實施例之調整第二參考電壓的方法流程圖。
圖6繪示本發明一實施例之調整補償電流的方法流程圖。
圖7繪示本發明一實施例之查找表。
100...訊號處理系統
110...數位類比轉換器
112...電流源陣列
120...比較單元
130...控制單元
140...測試補償單元
VREF1 ...第一參考電壓
VREF2 ...第二參考電壓
VOUT1 ...第一輸出電壓
VOUT2 ...第二輸出電壓
SD ...輸出值、數位訊號
SIN ...數位輸入
STEST ...測試訊號

Claims (12)

  1. 一種訊號處理系統,包括:一數位類比轉換器,接收一數位輸入並產生一第一輸出電壓;一比較單元,接收該第一輸出電壓並比較該第一輸出電壓與一第一參考電壓,以產生一輸出值;以及一控制單元,接收該輸出值,並據此利用韌體或軟體以數值映射方式產生該數位輸入,以校正該數位類比轉換器,其中該數位類比轉換器包括一參考電阻,該控制單元依據該輸出值選擇增加或減少該參考電阻之阻值,以校正該數位類比轉換器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理系統,其中該數位類比轉換器包括一參考電流源及一電流源陣列,該控制單元依據該輸出值選擇增加或減少該參考電流源與該電流源陣列之一鏡射比,以校正該數位類比轉換器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理系統,其中該數位類比轉換器接收一第二參考電壓,該控制單元依據該輸出值選擇增加或減少該第二參考電壓,以校正該數位類比轉換器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理系統,更包括:一測試補償單元,輸入一測試訊號至該數位類比轉換器,以使該數位類比轉換器產生一第二輸出電壓,以及判 斷該第二輸出電壓是否與該測試訊號匹配。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之訊號處理系統,其中該數位類比轉換器包括一補償電流源,適於提供一補償電流,該測試補償單元依據其判斷結果選擇增加或減少該補償電流之大小。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理系統,其中該控制單元包括一查找表,在以數值映射方式產生該數位輸入時,該控制單元在該查找表中找出該輸出值所對應的該數位輸入,以校正該數位類比轉換器。
  7. 一種自我校準數位類比轉換方法,適於一數位類比轉換器,該自我校準數位類比轉換方法包括:接收一數位輸入並產生一第一輸出電壓;接收該第一輸出電壓並比較該第一輸出電壓與一第一參考電壓,以產生一輸出值;以及接收該輸出值,並據此利用韌體或軟體以數值映射方式產生該數位輸入,以校正該數位類比轉換器,其中該數位類比轉換器包括一參考電阻,在校正該數位類比轉換器的該步驟中,依據該輸出值選擇增加或減少該參考電阻之阻值,以校正該數位類比轉換器。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之自我校準數位類比轉換方法,其中該數位類比轉換器包括一參考電流源及一電流源陣列,在校正該數位類比轉換器的該步驟中,依據該輸出值選擇增加或減少該參考電流源與該電流源陣列之一鏡射比,以校正該數位類比轉換器。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之自我校準數位類比轉換方法,其中該數位類比轉換器接收一第二參考電壓,在校正該數位類比轉換器的該步驟中,依據該輸出值選擇增加或減少該第二參考電壓,以校正該數位類比轉換器。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之自我校準數位類比轉換方法,更包括:輸入一測試訊號至該數位類比轉換器,以使該數位類比轉換器產生一第二輸出電壓;以及判斷該第二輸出電壓是否與該測試訊號匹配。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之自我校準數位類比轉換方法,其中該數位類比轉換器包括一補償電流源,適於提供一補償電流,該自我校準數位類比轉換方法更包括:依據該判斷結果選擇增加或減少該補償電流之大小。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之自我校準數位類比轉換方法,其中利用韌體或軟體以數值映射方式產生該數位輸入的該步驟包括:在一查找表中找出該輸出值所對應的該數位輸入,以校正該數位類比轉換器。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI501561B (zh) * 2014-01-06 2015-09-21 Univ Southern Taiwan Sci & Tec 數位類比轉換裝置及方法
KR102120187B1 (ko) * 2014-06-02 2020-06-08 삼성전자주식회사 디지털-아날로그 변환방법 및 장치
US9991901B2 (en) * 2015-09-03 2018-06-05 International Business Machines Corporation Method of optimizing CMOS IDAC linearity performance using golden ratio
US9843338B1 (en) * 2017-03-20 2017-12-12 Silanna Asia Pte Ltd Resistor-based configuration system
US10305361B2 (en) * 2017-06-09 2019-05-28 Qualcomm Incorporated Low voltage input calibrating digital to analog converter
US11599078B2 (en) * 2019-08-13 2023-03-07 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Self-calibrating universal input port

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278558A (en) * 1992-07-21 1994-01-11 Rockwell International Corporation High accuracy digital to analog converter adjustment method and apparatus
US5642116A (en) * 1995-03-06 1997-06-24 International Business Machines Corporation Self calibrating segmented digital-to-analog converter

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