基于模数转换器的量化方法与装置、模数转换器与流程

本技术涉及模数转换，特别是涉及一种基于模数转换器的量化方法与装置、模数转换器。

背景技术：

1、逐次逼近型模数转换器(sar adc)的原理是通过二进制搜索算法对输入信号进行量化，利用dac、比较器和数字逻辑控制部分，控制dac的输出电压逐次逼近模拟输入电压。由于sar adc能够兼顾速度、功耗、集成度等性能，因此成为了近年来国内外adc设计领域的研究热点。

2、saradc的基本工作原理是基于二进制的搜索算法，利用电容阵列的电荷存储再对电荷进行逐次重分配，从而完成二进制搜索算法。然而，当由于工艺等因素而导致制造电容失配，则会带来一些权重误差，导致原本的二进制权重电容脱离了二倍关系，进而可能导致码子出错，并且出错的码字在后续中无法得到纠正，从而影响saradc的整体性能。

技术实现思路

1、本技术旨在提供一种基于模数转换器的量化方法与装置、模数转换器，能够增加模数转换器中用于量化的电容的容错能力，从而提高模数转换器的精度。

2、为实现上述目的，第一方面，本技术提供一种基于模数转换器的量化方法，所述模数转换器包括n个量化电容与m个耦合电容，所述n个量化电容被配置为至少两个电容阵列，且任意两个电容阵列之间通过一个所述耦合电容桥接，n、m均为≥1的整数，所述方法包括：

3、配置n+2位数据量化所述n个量化电容对应的n位数据；

4、基于所述n个量化电容中的第n个量化电容对应的电容权重，配置所述第n个量化电容对应的第n位数据的容错范围，并且，所述n+2位数据的权重之和等于2n；

5、基于预设的耦合电容的最大权重，以及预设的至少一个电容阵列的最大权重，确定所述耦合电容的实际权重以及任一电容阵列的实际权重。

6、在一种可选的方式中，所述基于所述n个量化电容中的第n个量化电容对应的电容权重，配置所述第n量化个电容对应的第n位数据的容错范围，包括：

7、将每个电容权重配置为满足：cn≤cn-1+cn-2+…c0，其中，c表示电容权重，cn表示第n个电容权重，1＜n≤n；

8、确定第n位数据的容错范围为：rn表示第n位数据的容错范围，ci表示第i个电容权重。

9、在一种可选的方式中，所述基于预设的耦合电容的最大权重，以及预设的至少一个电容阵列的最大权重，确定所述耦合电容的实际权重以及任一电容阵列的实际权重，包括：

10、确定所述至少两个电容阵列与所述耦合电容之间的对应关系；

11、基于预设的耦合电容的最大权重、预设的至少一个电容阵列的最大权重以及所述对应关系，确定至少一个权重组合，其中，所述至少一个权重组合中的任一权重组合包括所述耦合电容的权重以及任一电容阵列的权重；

12、基于所述至少一个权重组合，确定所述耦合电容的实际权重以及任一电容阵列的实际权重。

13、在一种可选的方式中，所述至少一个电容阵列包括第一电容阵列与第二电容阵列，且m＝1；

14、所述确定所述至少两个电容阵列与所述耦合电容之间的对应关系，包括：

15、所述对应关系为：其中，cmt为所述第一电容阵列的权重，ctotal为总权重，clt为所述第二电容阵列的权重，ca为所述耦合电容的权重。

16、在一种可选的方式中，所述预设的至少一个电容阵列的最大权重包括所述第二电容阵列的最大权重；

17、所述基于预设的耦合电容的最大权重、预设的至少一个电容阵列的最大权重以及所述对应关系，确定至少一个权重组合，包括：

18、配置所述第二电容阵列的权重为大于零的第一整数数值，且所述第一整数数值小于或等于所述所述第二电容阵列的最大权重；

19、配置所述耦合电容的权重为大于零的第一数值，且所述第一数值小于或等于所述预设的耦合电容的最大权重；

20、基于所述第一整数数值与所述第二电容阵列的最大权重之间的k个数值、所述第一数值与所述预设的耦合电容的最大权重之间的j个数值以及所述对应关系确定j*k个所述权重组合，其中，j、k均为≥1的整数。

21、在一种可选的方式中，所述基于所述第一整数数值与所述第二电容阵列的最大权重之间的k个数值、所述第一数值与所述预设的耦合电容的最大权重之间的j个数值以及所述对应关系确定j*k个所述权重组合，包括：

22、将所述耦合电容的权重配置为数值cx，其中，x从1增加至j，且x＝1时数值cx等于所述第一数值，x＝j时数值cx等于所述预设的耦合电容的最大权重，cx为所述j个数值中的任一数值；

23、将所述第二电容阵列的权重配置为数值cy，其中，y从1增加至k，且y＝1时数值cy等于所述第一整数数值，y＝k时数值cy等于所述预设的第二电容阵列的最大权重，数值cy为所述k个数值中的任一数值；

24、基于数值cx与数值cy以及所述对应关系确定j*k个所述权重组合。

25、第二方面，本技术提供一种基于模数转换器的量化装置，所述模数转换器包括n个量化电容与m个耦合电容，所述n个量化电容被配置为至少两个电容阵列，且任意两个电容阵列之间通过一个所述耦合电容桥接，n、m均为≥1的整数，所述装置包括：

26、第一配置单元，用于配置n+2位数据量化所述n个量化电容对应的n位数据；

27、第二配置单元，用于基于所述n个量化电容中的第n个量化电容对应的电容权重，配置所述第n个量化电容对应的第n位数据的容错范围，并且，所述n+2位数据的权重之和等于2n；

28、权重确定单元，基于预设的耦合电容的最大权重，以及预设的至少一个电容阵列的最大权重，确定所述耦合电容的实际权重以及任一电容阵列的实际权重。

29、第三方面，本技术提供一种控制处理单元，包括：

30、至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。

31、第四方面，本技术提供一种模数转换器，包括：

32、n个量化电容与m个耦合电容，n个量化电容被配置为至少两个电容阵列，且任意两个电容阵列之间通过一个所述耦合电容桥接，其中，n、m均为≥1的整数；以及如上所述的控制处理单元。

33、第五方面，本技术提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

34、本技术的有益效果是：本技术提供的基于模数转换器的量化方法一方面通过配置n+2位数据量化n个量化电容对应的n位数据，以及基于n个量化电容中的第n个量化电容对应的电容权重，配置第n个量化电容对应的第n位数据的容错范围，并且，n+2位数据的权重之和等于2n，以实现对n个量化电容对应的n位数据的容错范围的配置；另一方面，将n个量化电容划分成至少两个电容阵列，且任意两个电容阵列之间通过一个耦合电容桥接，并基于预设的耦合电容的最大权重，以及预设的至少一个电容阵列的最大权重，确定耦合电容的实际权重以及任一电容阵列的实际权重，以实现对n个量化电容的分段。从而，能够增加模数转换器中用于量化的电容的容错能力，进而提高模数转换器的精度。