多通道ADC修调校准系统及方法

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种多通道ADC修调校准系统及方法。

背景技术：

多通道(例如电压、电流、温度、湿度等)ADC(Analog-to-digital converter，模拟数字转换器)在各自通道的模数转换过程中，不同的模拟输入量引入的误差各不相同，送入ADC进行转换后的精度也略有不同。为了确保每个通道的转换精度，电路设计时会采用修调校准的方法。但是不同的转换通道采用同一组修调校准数据不能做到每个通道转换的高精度，例如如图1所示的本地和远端双通道SAR型温度转换电路，对基准电压VREF的修调校准数据在本地、远端双通道转换时是同一组校准数据，在代码输出端(DOUT)设计了本地温度值和远端温度值的平移量的单独调整。上述方案仅在输出温度代码进行单独补偿，没有对VREF电压进行单独校准，导致本地和远端的温度曲线的线性度不能兼顾，当修改VREF的校准数据只能保证一个通道的线性度，另外一个通道的线性度较差。

因此，如何实现精度更高的多通道ADC修调校准是一个亟需解决的技术课题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种多通道ADC修调校准系统及方法，以缓解现有技术中不能保证多通道ADC校准时每个通道转换的高精度等技术问题。

(二)技术方案

本公开的一个方面，提供一种多通道ADC修调校准系统，包括：

ADC，其输入端分别连接多路选择器和基准电压单元，所述ADC的输出端连接至转换结果寄存器；

修调熔丝阵列，用于读取多通道修调校准数据；

移位寄存器，一输入端与所述修调熔丝阵列相连，输出端连接至所述基准电压单元和所述转换结果寄存器，用于存储所述多通道修调校准数据；以及

转换时序控制电路，其输出端分别连接至所述多路选择器和所述移位寄存器，用于控制所述多路选择器的任意一个通道向ADC输入模拟量进行模数转换，同时控制所述移位寄存器输出对应该通道的修调校准数据，分别对基准电压和转换结果进行修调校准。

在本公开实施例中，所述转换时序控制电路控制ADC各通道的串行转换时序。

在本公开实施例中，所述移位寄存器为基准电压单元提供修调校准数据，多数基准电压单元为ADC的模数转换提供基准。

在本公开实施例中，所述移位寄存器为模数转换结果提供代码补偿。

在本公开实施例中，所述移位寄存器存储各个通道的专属修调校准数据。

本公开的另一方面，提供一种多通道ADC修调校准方法，基于以上任一项所述的多通道ADC修调校准系统进行多通道模数转换修调校准，所述多通道ADC修调校准方法，包括：

操作S1：读取多通道修调校准数据；

操作S2：将所述多通道修调校准数据写入移位寄存器中；

操作S3：控制一个通道向ADC输入模拟量进行模数转换，同时控制所述移位寄存器输出对应该通道的修调校准数据，分别对基准电压和转换结果进行修调校准。

在本公开实施例中，操作S1时，通过修调熔丝阵列读取多通道的修调校准数据。

在本公开实施例中，操作S2时，将所述所述多通道的修调校准数据写入与所述修调熔丝阵列相连的移位寄存器中，用于为多通道ADC的任意通道进行模数转换时提供专属修调校准数据。

在本公开实施例中，所述的多通道ADC修调校准方法，能够实现对各个通道的转换单独修调校准。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开多通道ADC修调校准系统及方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)能够同时兼顾ADC各通道的转换精度。

(2)能够将每个通道的转换修调数据单独配置，实现每通道的转换高精度。

附图说明

图1为现有技术中本地和远端双通道SAR型温度转换电路示意图。

图2为本公开实施例多通道ADC修调校准系统的组成示意图。

图3为本公开实施例的移位寄存器的结构示意图。

图4为本公开实施例的多通道ADC修调校准方法的流程示意图。

具体实施方式

本公开提供了一种多通道ADC修调校准系统及方法，能够将每个通道的转换修调数据单独配置，实现每通道的转换高精度。其同时采用外部接口复用的方式，将不同的转换通道的修调数据分别存储，当ADC开始转换时通过时序控制将该通道的修调数据启用，转换完成后切换至其它通道后通过时序控制将相应通道的修调数据启用，实现每通道转换单独修调，提高转换精度。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开中提供一种多通道ADC修调校准系统，结合图2至图3所示，所述多通道ADC修调校准系统，包括：

ADC，其输入端分别连接多路选择器和基准电压单元，所述ADC的输出端连接至转换结果寄存器；

修调熔丝阵列，用于读取多通道修调校准数据；

移位寄存器，一输入端与所述修调熔丝阵列相连，输出端连接至所述基准电压单元和所述转换结果寄存器，用于存储所述多通道修调校准数据；

转换时序控制电路，其输出端分别连接至所述多路选择器和所述移位寄存器，用于控制所述多路选择器的一个通道向ADC输入模拟量进行模数转换，同时控制所述移位寄存器输出对应该通道的修调校准数据，分别对基准电压和转换结果进行修调校准。

在本公开实施例中，还提供一种多通道ADC修调校准方法，基于上述系统对多通道模数转换进行修调校准，如图4所示，所述方法，包括：

操作S1：读取多通道修调校准数据；

操作S2：将所述多通道修调校准数据写入移位寄存器中；

操作S3：控制一个通道向ADC输入模拟量进行模数转换，同时控制所述移位寄存器输出对应该通道的修调校准数据，分别对基准电压和转换结果进行修调校准。

在本公开实施例中，操作S1时，通过修调熔丝阵列读取多通道的修调校准数据；操作S2时，将所述所述多通道的修调校准数据写入与所述修调熔丝阵列相连的移位寄存器中，用于为多通道ADC进行模数转换时提供修调数据。

在本公开实施例中，所述移位寄存器以三通道ADC共5bit修调数据为例，其结构如图3所示，包括一次串联的15个D触发器，每一个D触发器设置有一输入端口，如图中的Q1-Q15；多路选择器(图中为三选一选择器)的各输入端口分别连接至所述转换时序控制电路，用于接收转换时序控制信号；所述转换时序控制电路与多路选择器和移位寄存器相连接，控制ADC各通道的串行转换时序。

所述移位寄存器与转换时序控制电路、基准电压(VREF)单元和转换结果寄存器相连接，对不同通道的ADC转换分别进行修调校准。

所述多路选择器与转换时序控制电路和ADC相连接，为ADC的多通道串行转换提供通道。

所述基准电压单元与移位寄存器和ADC相连接，移位寄存器为基准电压单元提供修调数据，基准电压单元为ADC的模数转换提供基准。

所述ADC与多路选择器、基准电压单元和转换结果寄存器相连接。

所述转换结果寄存器与ADC和移位寄存器相连接，移位寄存器为模数转换结果提供代码补偿。

在本公开实施例中，所述多通道ADC修调校准系统在工作时，修调熔丝阵列读出的修调信息写入移位寄存器中。当转换时序控制通道一的模拟量进行模数转换的同时，也将移位寄存器中对通道一修调的信息输出，调整基准电压单元电路和结果寄存器，当转换时序控制切换到第二通道进行模数转换时，同样移位寄存器输出通道二的修调数据对基准电压和结果寄存器进行校准。这样每个通道转换时都有专属的修调数据，实现了各通道的转换单独修调校准。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开多通道ADC修调校准系统及方法有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种多通道ADC修调校准系统及方法，能能够将每个通道的转换修调数据单独配置，实现每通道的转换高精度。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。