[1:P]的以及补偿电压Vwii的生成的校正输出。补偿电压Vwii的作用是通过抵消在该多个四开关电路10的操作中的累积失配误差来将实际数模转换器输出(Vm)朝向理想响应(V細)移动。
[0060]在图7A中示出了在没有校准系统146的操作的情况下数模转换器140的示例的输出频谱。在图7B中示出了在具有校准系统146的操作的情况下数模转换器140的输出频谱。实现了大于12dB的改善。这涉及在84MHz输出处具有700Msps的动态性能。
[0061]在图8A中示出了在没有校准系统146的操作的情况下数模转换器的示例的输出频谱。在图SB中示出了在具有校准系统146的操作的情况下数模转换器的输出频谱。实现了大于6dB的改善。这涉及在128MHz输出处具有700Msps的动态性能。
[0062]响应于温度变化而操作系统也是重要的考虑因素。进行了以10°C增量从-20 0C到125°C的温度测量。在图9A中示出了在存在温度扫描而没有校准系统146的操作的情况下数模转换器140的示例的输出频谱。在“T”处示出了温度影响。在图9B中示出了在存在温度扫描且具有校准系统146的操作的情况下数模转换器的输出频谱。在“TM”处示出了对温度影响的最小化。
[0063]现在参照图10，图10展示了带有自校准的数模转换电路240的框图。相同的参考号指代相同或相似的部件，如在图4中所示出并且在上文描述的。电路240展示了对图4的电路140的更具体的实现方式。该多个电流源单元电路40(各自包括四开关电路10)被安排在多个组中，这些组包括:十五个上最高有效位(MSB)电流源单元的组242;三个下MSB电流源单元的组244;以及八个最低有效位(LSB)电流源单元的组246。这些四开关电路10的跨组242、244和246的差分输出端分别互相连接以形成输出端outp和outn。每组242、244和246包括被配置成用于响应于时钟信号CLK而锁存数据的相关联的多位锁存器电路250，其中，该数据如上文所讨论的那样进行转换以生成每个电流源单元电路40中的用于通过四开关电路10控制电流导引的控制信号DP1、DP2、DNl和DN2(参见图2和图3)。
[0064]数模转换电路240进一步包括数据解码器电路250。在本实现方式中，N>M(N = 26并且M= 14)，所以该数据解码器用于对该多位数据信号D[ 1:M]中的M位以及该训练代码TC[ 1:Μ]中的M位进行解码以生成二十六位数据信号进行转换。数据解码器电路260包括上MSB解码器262 (解码4:15)和下MSB解码器264(解码2: 3)。因为在本实现方式中未对LSB部分进行解码，从而传递8LSB穿过，数据解码器电路260进一步包括延迟均衡器电路266，以便确保该数据基本上同步地可供用于这些锁存器电路250。将理解的是，在其他实现方式中，LSB部分也可以被解码。
[0065]校准系统146包括模数转换器电路150，该模数转换器电路具有被耦接以对来自该多个四开关电路1(I)-1O(N)的模拟输出电压进行米样的输入端。将模数转换器电路150输入端连接至第一输出节点24p和第二输出节点24η两者，其中，模数转换器电路150在差分输入模式下操作以获得跨四开关电路1(I)-1O(N)的那些负载电阻器的电压。所采样的模拟输出电压由模数转换器电路150转换为数字值并且被传递通过数字低通滤波器152。
[0066]再次参照对训练代码TC[1:Μ]的使用，选择信号S在校准模式下被有效化，并且MUX电路144传递由训练代码生成器160所选择的第一训练代码和第二训练代码以便隔离这些电流源单元40中的特定电流源单元电路及其相关联的四开关电路10。在第一时钟周期的两个相位期间，模数转换器电路150响应于第一训练代码而对来自这些四开关电路10(1)-10(N)的模拟输出电压进行采样。对相应的第一数字电压值DVl进行输出和低通滤波。在第二时钟周期的两个相位期间，模数转换器电路150接下来响应于第二训练代码而对来自这些四开关电路1 (I) -10 (N)的模拟输出电压进行采样。对相应的第二数字电压值DV2进行输出和低通滤波。
[0067]然后，由源失配估计器154来处理经滤波的第一数字电压值DVl和第二数字电压值DV2。源失配估计器154用于计算由第一训练代码和第二训练代码所隔离的四开关电路10的总体电流贡献之间的差值，并且从第一数字电压值和第二数字电压值中标识与该隔离的四开关电路10相关联的电流源失配(S卩，失配误差△ In)。
[0068]然后，使用被设计为用于隔离四开关电路1(I)-1O(N)中的不同四开关电路的不同训练代码集来重复该过程。每次重复针对特定的隔离四开关电路10生成了另一个电流源失配误差。隔离操作、电压测量操作和失配计算操作被执行如所期望的那么多的次数，以获得对表征数模转换器240的总体响应有用的失配数据。
[0069]在对不同训练代码集的处理完成之后，选择信号S被无效化，并且数模转换电路140的操作转变到数模转换模式。MUX 144现在传递数字多位数据信号D[ 1:M]。
[0070]误差代码生成器156处理经解码的多位数据信号D[1:M]的子集(D’)(例如，与输出自解码器262和264的那些最高有效解码位相关)以及电流源失配数据(对于N个四开关电路10而言是△ In)以生成用于在时钟信号的每个相位内校正电流源失配的数字校准代码CC[1:5]。本处理涉及如上所述的偏移校正和增益旋转。
[0071]然后，冗余数模转换器电路158将数字校准代码CC[1: 5]转换为模拟补偿电压(Vttfil)，该模拟补偿电压在时钟周期的每个相位内被差分地添加到在输出端outp和outn处的来自这些电流源单元电路40的模拟输出电压(Vf嵌)以便生成经补偿的输出ο冗余数模转换器电路158相应地由数字校准代码CC[1:5]数字地控制以抵消累积失配误差。所产生的补偿电压Vwii具有与失配误差相同的幅度，但是在时钟信号的两个相位期间均具有相反的符号以便抵消失配。冗余数模转换器电路158可以包括包含电流导引DAC的任何合适的DAC电路。数字地，在冗余DAC处的操作速度是DAC的操作频率的至少两倍，以便抵消两个相位的失配误差。这是通过针对两个相位对累计误差估计进行多路复用来数字地实现的。
[0072]在图11中描绘了这种时序关系，图11示出了:针对给定数据Di，数模转换器将在时钟周期的第一相位内生成为ViA的转换电压Vm并且在时钟周期的第二相位内生成为ViB的转换电压。所生成的数字校准代码CC[ 1: 5]包括时钟周期的第一相位内的第一校准代码CCiA以及时钟周期的第二相位内的第二校准代码CCiB。冗余数模转换器电路158在时钟周期的第一相位内(从代码CCiA)生成为V’iA的经转换的补偿电压Vwii并且在时钟周期的第二相位内(从代码CCiB)生成为V’ iB的转换电压。在节点outp和outn处的输出电压V输出是每个时钟周期内的V电压和V’电压之和(例如，在时钟周期的第一相位内为ViA+V’iA，并且在时钟周期的第二相位内为ViB+V’iB的转换电压)。
[0073]将理解的是，不需要关于每个所包括的四开关电路10执行采样和校准操作。实际上，仅隔离组242-246之一内的那些四开关电路可能就足够了。在一个实施例中，仅关于八个最低有效位(LSB)电流源单元组246内的那些电流源单元电路40执行用于校准的四开关电路10隔离和相关联的电压测量。从而，仅需要关于组246由训练代码生成器来产生和生成用于隔离的训练。
[0074]可以通过考虑以下内容来更好地理解图10的系统关于通过训练代码和对失配误差进行表征进行四开关电路10的隔离的操作:
[0075]与电流源相关联的失配误差△I可以被表征为:
[0076]1爾|!= I趣+ Δ I
[0077]其中:I辆雖是实际输出电流，并且I理想是理想输出电流，从而使得Al为电流失配误差。
[0078]针对结合图10所描述的DAC设计，假设I是单位电流。那么:
[0079]ILSBk = 2(k—υ*Ι，对于八个 LSB 而言，k = l 至 8
[0080]Ilmsbj = 256*1，对于 3 个下MSB 而言，j = I至3[0081 ] IMSBi= 1024*1，对于 15 个上 MSB 而言，i = I至 15
[0082]建议通过低带宽ADC电路152使用预定义训练输入和数字反馈，可以估计电流源失配。
[0083]“ 8 I 9 4 ”的前I 4位训练代码被数据解