特許 6752906 校正方法及び校正システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6752906

(24)【登録日】2020年8月21日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】校正方法及び校正システム

(51)【国際特許分類】

   H03M 1/10 20060101AFI20200831BHJP

   H03M 1/38 20060101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   H03M1/10 A

   H03M1/38

【請求項の数】14

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-2715(P2019-2715)

(22)【出願日】2019年1月10日

(65)【公開番号】特開2020-65241(P2020-65241A)

(43)【公開日】2020年4月23日

【審査請求日】2019年1月10日

(31)【優先権主張番号】107136586

(32)【優先日】2018年10月17日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】507185945

【氏名又は名称】創意電子股▲ふん▼有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】500262038

【氏名又は名称】台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】特許業務法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ワン，ティンハオ

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ユーチュ

【審査官】 竹内 亨

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０２４５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０８３４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０８６９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１５３３７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−００５１３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｍ １／００−１／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサアレイを含む逐次比較型アナログデジタルコンバータに適用される校正方法であって、
入力信号を前記逐次比較型アナログデジタルコンバータに入力し、前記逐次比較型アナログデジタルコンバータが前記入力信号に基づいて複数の特定のデジタルコードを含む出力信号を生成し、前記入力信号は前記逐次比較型アナログデジタルコンバータのフルスケール範囲に符合する電圧又は電流信号である工程と、
前記複数の特定のデジタルコードにおける複数のデジタルコード群のそれぞれの平均コード密度を算出し、前記複数のデジタルコード群の各々が前記複数の特定のデジタルコードにおける１つ又は複数の特定のデジタルコードを含む工程と、
前記複数のデジタルコード群における第１目標群の平均コード密度と第１基準コード密度とを比較して、第１比較結果を生成する工程と、
前記第１比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する工程と、
を含む校正方法。

【請求項2】

前記複数の特定のデジタルコードにおける前記複数のデジタルコード群のそれぞれの平均コード密度を算出する工程は、
前記複数の特定のデジタルコードにおける第１デジタルコード群の前記出力信号での出現回数を算出して、第１累計回数を得ることと、
前記第１累計回数に基づいて前記第１デジタルコード群の前記出力信号に対応する第１平均コード密度を算出することと、
前記複数のデジタルコードにおける第２デジタルコード群の前記出力信号での出現回数を算出して、第２累計回数を得ることと、
前記第２累計回数に基づいて前記第２デジタルコード群の前記出力信号に対応する第２平均コード密度を算出することと、
を含む請求項１に記載の校正方法。

【請求項3】

前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも大きい場合、前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を減少するが、前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも小さい場合、前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を増加する請求項１〜２の何れか一項に記載の校正方法。

【請求項4】

前記複数のデジタルコード群における第２目標群の平均コード密度と第２基準コード密度とを比較して、第２比較結果を生成することを更に含み、
前記第１比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する工程は、
前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する場合、前記第２比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの第２被校正コンデンサユニットの容量値を校正することを含み、
前記第２目標群の平均コード密度が前記第２基準コード密度よりも大きい場合、前記第２被校正コンデンサユニットの容量値を減少するが、前記第２目標群の平均コード密度が前記第２基準コード密度よりも小さい場合、前記第２被校正コンデンサユニットの容量値を増加する請求項１〜３の何れか一項に記載の校正方法。

【請求項5】

前記第１被校正コンデンサユニットは、メインコンデンサと、前記メインコンデンサに並列して結合される第１サブコンデンサと、第２サブコンデンサと、を含み、
且つ、前記比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を調整する工程は、
前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも大きい場合、前記第１サブコンデンサと前記メインコンデンサとの間の並列接続を切断することと、
前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも小さい場合、前記第２サブコンデンサを前記メインコンデンサに並列して結合することと、
を更に含む請求項１〜４の何れか一項に記載の校正方法。

【請求項6】

前記複数の特定のデジタルコードはある数値範囲内に分布し、
前記複数の特定のデジタルコードにおける前記第１目標群の平均コード密度と前記第１基準コード密度とを比較する工程は、
前記第１目標群が選択される場合、前記第１目標群の前記数値範囲での位置に基づいて、前記複数のデジタルコード群における前記第１目標群に近接する他のデジタルコード群を選択することと、
前記他のデジタルコード群の平均コード密度を平均して前記第１基準コード密度を取得することと、
を含む請求項１に記載の校正方法。

【請求項7】

前記コンデンサアレイはＭ個のコンデンサユニットを含み、且つＭが正の整数であり、
前記第１比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する工程は、
前記数値範囲を２の昇順冪乗に基づいて順次等分し、複数のバイナリ等分点を得ることと、
前記第１目標群の前記数値範囲での位置に最も近い前記複数のバイナリ等分点における第１等分点を判断することと、
前記第１等分点に対応する２の冪乗に基づいて、前記Ｍ個のコンデンサユニットにおける１つを選択して前記第１被校正コンデンサユニットとすることと、
を更に含む請求項６に記載の校正方法。

【請求項8】

入力信号に基づいて複数の特定のデジタルコードを含む出力信号を生成するための、コンデンサアレイを含み、前記入力信号は前記逐次比較型アナログデジタルコンバータのフルスケール範囲に符合する電圧又は電流信号である逐次比較型アナログデジタルコンバータと、
前記出力信号を受信して、前記複数の特定のデジタルコードにおける複数のデジタルコード群のそれぞれの平均コード密度を算出することに用いられ、複数のデジタルコード群の各々が前記複数の特定のデジタルコードにおける１つ又は複数の特定のデジタルコードを含むコード密度算出モジュールと、
前記複数のデジタルコード群における第１目標群の平均コード密度と第１基準コード密度とを比較して、第１比較結果を出力するためのコード密度検出モジュールと、
コンデンサアレイに結合されて、且つ前記第１比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正するためのコンデンサ校正モジュールと、
を含む校正システム。

【請求項9】

前記コード密度算出モジュールは、前記複数のデジタルコード群のそれぞれの平均コード密度を算出するために、
前記複数の特定のデジタルコードにおける第１デジタルコード群の前記出力信号での出現回数を算出して、第１累計回数を得ることと、
前記第１累計回数に基づいて前記第１デジタルコード群の前記出力信号に対応する第１平均コード密度を算出することと、
前記複数の特定のデジタルコードにおける第２デジタルコード群の前記出力信号での出現回数を算出して、第２累計回数を得ることと、
前記第２累計回数に基づいて前記第２デジタルコード群の前記出力信号に対応する第２平均コード密度を算出することと、
という作動を実行する請求項８に記載の校正システム。

【請求項10】

前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも大きい場合、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を減少するが、前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも小さい場合、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を増加する請求項８〜９の何れか一項に記載の校正システム。

【請求項11】

前記コード密度検出モジュールは、前記複数のデジタルコード群における第２目標群の平均コード密度と第２基準コード密度とを比較して、第２比較結果を出力することに用いられ、
前記コンデンサ校正モジュールは、前記第１比較結果に基づいて前記第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する場合、前記第２比較結果に基づいて前記コンデンサアレイの第２被校正コンデンサユニットの容量値を校正し、
前記第２目標群の平均コード密度が前記第２基準コード密度よりも大きい場合、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第２被校正コンデンサユニットの容量値を減少するが、前記第２目標群の平均コード密度が前記第２基準コード密度よりも小さい場合、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第２被校正コンデンサユニットの容量値を増加する請求項８〜１０の何れか一項に記載の校正システム。

【請求項12】

前記第１被校正コンデンサユニットは、
メインコンデンサと、
前記メインコンデンサに並列して結合された第１サブコンデンサと、
第２サブコンデンサと、
を含み、
前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも大きい場合、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第１サブコンデンサと前記メインコンデンサとの間の並列接続を切断し、
前記第１目標群の平均コード密度が前記第１基準コード密度よりも小さい場合、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第２サブコンデンサを前記メインコンデンサに並列して結合する請求項８〜１１の何れか一項に記載の校正システム。

【請求項13】

前記複数の特定のデジタルコードはある数値範囲内に分布し、前記第１目標群が選択される場合、前記コード密度検出モジュールは、前記第１目標群の前記数値範囲での位置に基づいて、前記複数のデジタルコード群における前記第１目標群に近接する他のデジタルコード群を選択し、且つ前記コード密度検出モジュールは、前記他のデジタルコード群の平均コード密度を平均して前記第１基準コード密度を取得する請求項８に記載の校正システム。

【請求項14】

前記コンデンサアレイはＭ個のコンデンサユニットを含み、且つＭが正の整数であり、
前記コンデンサ校正モジュールに前記数値範囲を２の昇順冪乗に基づいて順次等分して得られた複数のバイナリ等分点が記憶され、前記コンデンサ校正モジュールは、前記第１目標群の前記数値範囲での位置に最も近い前記複数のバイナリ等分点における第１等分点を判断し、且つ前記第１等分点の対応する２の冪乗に基づいて、前記Ｍ個のコンデンサユニットにおける１つを選択して前記被校正コンデンサユニットとする請求項１３に記載の校正システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、校正方法に関し、特に、逐次比較型アナログデジタルコンバータの出力誤差を校正するための校正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

逐次比較型アナログデジタルコンバータ（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ ＡＤＣ；ＳＡＲ ＡＤＣと略称）は、低消費電力及びコンパクトという特徴を有するので、現在の電子製品に広く適用されている。逐次比較型アナログデジタルコンバータは、コンデンサアレイによって入力信号に対してサンプリングと逐次比較を行い、コンデンサアレイの各コンデンサの容量値が正確的に２の昇順冪乗に基づいて配列される必要がある。例えば、４ビットの逐次比較型アナログデジタルコンバータのコンデンサアレイの容量値は、順次に８Ｃ、４Ｃ、２Ｃ及び１Ｃである。逐次比較型アナログデジタルコンバータのコンデンサアレイの容量値がプロセス要因で誤差が発生すると、必ず間違った出力結果を出力してしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

これに鑑み、逐次比較型アナログデジタルコンバータの出力誤差をリアルタイムに校正することのできる校正方法及び校正システムを如何に提供するかは、確実に業界で解決すべき問題である。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、コンデンサアレイを含む逐次比較型アナログデジタルコンバータに適用される校正方法において、入力信号をアナログデジタルコンバータに入力し、アナログデジタルコンバータが入力信号に基づいて複数のデジタルコードを含む出力信号を生成する工程と、複数の特定のデジタルコードにおける複数のデジタルコード群のそれぞれの平均コード密度を算出し、前記複数のデジタルコード群の各々が１つ又は複数の特定のデジタルコードを含む工程と、複数のデジタルコード群における第１目標群の平均コード密度と第１基準コード密度とを比較して第１比較結果を生成する工程と、第１比較結果に基づいてコンデンサアレイの第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する工程と、を含む校正方法を提供する。

【0005】

本発明は、入力信号に基づいて複数の特定のデジタルコードを含む出力信号を生成するための、コンデンサアレイを含む逐次比較型アナログデジタルコンバータと、前記出力信号を受信して、複数の特定のデジタルコードにおける複数のデジタルコード群のそれぞれの平均コード密度を算出することに用いられ、複数のデジタルコード群の各々が複数の特定のデジタルコードにおける１つ又は複数の特定のデジタルコードを含むコード密度算出モジュールと、複数のデジタルコード群における第１目標群の平均コード密度と第１基準コード密度とを比較して、第１比較結果を出力するためのコード密度検出モジュールと、コンデンサアレイに結合されて、且つ第１比較結果に基づいてコンデンサアレイの第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正するためのコンデンサ校正モジュールと、を含む校正システムを提供する。

【0006】

上記の校正方法及び校正システムは、逐次比較型アナログデジタルコンバータに対してリアルタイムに校正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

下記図面の説明は、本発明の前記、他の目的、特徴、メリット及び実施例をより分かりやすくするためのものである。

【図1】本発明の一実施例による校正システムの簡素化された機能ブロック図である。

【図2(a)】本発明の一実施例による校正方法の簡素化されたフローチャートである。

【図2(b)】本発明の一実施例による校正方法の簡素化されたフローチャートである。

【図3】本発明の一実施例による出力信号の模式図である。

【図4(a)】本発明の一実施例による平均コード密度分布のヒストグラムである。

【図4(b)】本発明の一実施例による平均コード密度分布のヒストグラムである。

【図5】図１における本発明の一実施例によるコンデンサユニットの簡素化された模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、関連図面に合わせて本発明の実施例を説明する。図面において、同じ符号で同一又は類似な素子や方法工程を示す。

【0009】

図１は、本発明の一実施例による校正システム１００の簡素化された機能ブロック図である。校正システム１００は、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０と、コード密度算出モジュール１２０と、コード密度検出モジュール１３０と、コンデンサ校正モジュール１４０と、を含む。コード密度算出モジュール１２０とコンデンサ校正モジュール１４０が逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０に結合され、コード密度検出モジュール１３０がコード密度算出モジュール１２０とコンデンサ校正モジュール１４０との間に結合される。図面を簡単で且つ説明しやすくするために、校正システム１００における他の素子及び接続関係を図１に示していない。

【0010】

逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は、コンデンサアレイ１１２と、コンパレータ１１４と、逐次比較論理回路１１６と、を含む。コンデンサアレイ１１２は、コンデンサ校正モジュール１４０に結合される。コンデンサアレイ１１２は、Ｍ個のコンデンサユニット１１８−１〜１１８−Ｍを含み、コンデンサユニット１１８−１〜１１８−Ｍのそれぞれは異なる容量値を有する。Ｍは正の整数である。コンデンサユニット１１８−１〜１１８−Ｍは、それぞれ選択的に入力信号Ｖｉｎ、基準電圧Ｖｒｅｆ又は接地端に結合されてよい。

【0011】

つまり、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は、Ｍビットのアナログデジタルコンバータである。コンデンサアレイ１１２とコンパレータ１１４との協同動作によって、入力信号Ｖｉｎに対してサンプリングと逐次比較を行ってよい。逐次比較論理回路１１６は、更に、逐次比較の結果に基づいて、入力信号Ｖｉｎの大きさに対応する出力信号Ｖｏｕｔを出力する。

【0012】

本願の明細書及び図面に使用された素子番号及び装置番号におけるインデックス１〜Ｍは、単に特定な素子及び信号を呼びやすくするためのものであり、意図的に前記素子と信号の数を特定な数に限定するものではない。本願の明細書及び図面において、ある素子番号と装置番号を利用する場合に、前記素子番号と装置番号のインデックスを明確に指さないときには、前記素子番号と装置番号とは、属する素子群と装置群における非特定な任意の素子と装置を指す。例えば、素子番号１１８−１の指す対象はコンデンサユニット１１８−１であるが、素子番号１１８の指す対象はコンデンサユニット１１８−１〜１１８−Ｍの中の非特定な任意のコンデンサユニット１１８である。

【0013】

注意すべきなのは、出力信号Ｖｏｕｔは、複数のデジタルコード（ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｄｅ）を含む。例えば、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０が４ビットのアナログデジタルコンバータである幾つかの実施例において、出力信号Ｖｏｕｔは、最大２⁴個のデジタルコード（例えば、デジタルコード００００〜１１１１）まで含んでよい。このため、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０がＭビットである場合、出力信号Ｖｏｕｔは、最大１０進の値０〜（２^M−１）に対応する２^M個のバイナリデジタルコードまで含んでよい。

【0014】

コード密度算出モジュール１２０は、出力信号Ｖｏｕｔを受信して、出力信号Ｖｏｕｔの複数の特定のデジタルコードのコード密度（ｃｏｄｅ ｄｅｎｓｉｔｙ）を算出することに用いられる。コード密度検出モジュール１３０は、複数の特定のデジタルコードから１つ又は複数のデジタルコードを選択して目標群とし、且つ目標群の平均コード密度と基準コード密度とを比較して、更に比較結果をコンデンサ校正モジュール１４０に出力することに用いられる。

【0015】

目標群の平均コード密度と基準コード密度との間に偏差値を有し、且つ偏差値がプリセット偏差値を超えると、コンデンサアレイ１１２における複数のコンデンサユニット１１８の容量値と設計期待値との間に誤差があり、又は逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０における幾つかの素子が作動過程での各種の要因によって特性の変化が発生することを表す。この時、コンデンサ校正モジュール１４０は、選択された目標群及び対応する偏差値に基づいて、コンデンサアレイ１１２における対応するコンデンサユニット１１８を選択して校正を行うことができる。

【0016】

図２（ａ）〜２（ｂ）は、本発明の一実施例による校正方法２００の簡素化されたフローチャートである。校正システム１００は、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０を校正するように、校正方法２００を実行することに用いられてよい。以下、図１と図２（ａ）〜２（ｂ）を合わせて校正システム１００の作動形態を更に説明する。図２（ａ）〜２（ｂ）に示すフローチャートにおいて、特定装置の属する欄に位置する工程は、前記特定装置で行われる工程を表す。例えば、「逐次比較型アナログデジタルコンバータ」欄に標記された工程は、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０で行われる工程を表し、「コード密度検出モジュール」欄に標記された工程は、コード密度検出モジュール１３０で行われる工程を表す。

【0017】

工程Ｓ２０２において、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は、コンデンサアレイ１１２によって入力信号Ｖｉｎを受信する。次に、工程２０４において、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は、コンデンサアレイ１１２及びコンパレータ１１４によって入力信号Ｖｉｎに逐次比較を行い、更に逐次比較論理回路１１６によって逐次比較の結果に基づいて出力信号Ｖｏｕｔを生成してコード密度算出モジュール１２０に伝送する。

【0018】

本実施例において、入力信号Ｖｉｎは、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０のフルスケール範囲（ｆｕｌｌ ｓｃａｌｅ ｒａｎｇｅ；ＦＳＲと略称）に符合する電圧又は電流信号である。例えば、入力信号Ｖｉｎは、ランプ（ｒａｍｐ）信号又は正弦波（ｓｉｎｅ ｗａｖｅ）信号であってよい。

【0019】

工程Ｓ２０６において、コード密度算出モジュール１２０は、受信された出力信号Ｖｏｕｔに基づいて、複数の特定のデジタルコードにおける複数のデジタルコード群のそれぞれプリセット時間の長さの出力信号Ｖｏｕｔでの総出現回数を累計する。

【0020】

例えば、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０が４ビットのアナログデジタルコンバータであり、且つ入力信号Ｖｉｎがランプ信号である場合には、出力信号Ｖｏｕｔは、図３に示すようなものであり、且つ出力信号Ｖｏｕｔの複数の特定のデジタルコードがデジタルコード０００１〜１１００である。コード密度算出モジュール１２０は、複数の特定のデジタルコードにおける第１デジタルコード群（例えば、デジタルコード０００１〜０１００）のプリセット時間の長さでの総出現回数（例えば、１６回）を算出することで、第１累計回数を得ることができる。次に、コード密度算出モジュール１２０は、複数の特定のデジタルコードにおける第２デジタルコード群（例えば、デジタルコード０１０１〜１０００）が同様なプリセット時間の長さでの総出現回数（例えば、１５回）を算出することで、第２累計回数を得ることができる。また、コード密度算出モジュール１２０は、複数の特定のデジタルコードにおける第３デジタルコード群（例えば、デジタルコード１００１〜１１００）が同様なプリセット時間の長さでの総出現回数（例えば、１６回）を算出することで、これにより第３累計回数を得ることができるが、他のものはこのように類推すればよい。各デジタルコード群は、１つ又は複数のデジタルコードを含んでよい。

【0021】

工程Ｓ２０８において、コード密度算出モジュール１２０は各デジタルコード群の総出現回数に基づいて、各デジタルコード群の平均コード密度を算出する。例えば、前記の第１デジタルコード群の平均コード密度が４であり、第２デジタルコード群の平均コード密度が３．７５である。

【0022】

入力信号Ｖｉｎがランプ信号であると、コード密度算出モジュール１２０で算出された平均コード密度が図４（ａ）に示すように平坦分布を呈する。入力信号Ｖｉｎが正弦波信号であると、コード密度算出モジュール１２０で算出された平均コード密度が図４（ｂ）に示すようにバスタブ（ｂａｔｈｔｕｂ）分布を呈する。

【0023】

工程Ｓ２１０において、コード密度検出モジュール１３０は複数のデジタルコード群における１つを選択して目標群（例えば、前記第１デジタルコード群、第２デジタルコード群及び第３デジタルコード群における１つを選択する）とする。また、コード密度検出モジュール１３０は他のデジタルコード群（例えば、前記第１デジタルコード群、第２デジタルコード群及び第３デジタルコード群の他の両方により）によって、基準コード密度及びプリセット偏差値を算出する。

【0024】

具体的には、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０の複数のデジタルコードはある数値範囲内に分布する。例えば、図３に示すように、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０が４ビットのアナログデジタルコンバータである幾つかの実施例において、複数のデジタルコードが００００〜１１１１の数値範囲内に分布される。このため、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０がＭビットのアナログデジタルコンバータである場合には、複数のデジタルコードが１０進の値０〜（２^M−１）に対応するバイナリ数値範囲内に分布される。コード密度検出モジュール１３０は目標群の前記数値範囲での位置に基づいて、基準コード密度及びプリセット偏差値を算出する。

【0025】

入力信号Ｖｉｎがランプ信号である実施例において、目標群（例えば、第２デジタルコード群０１０１〜１０００）が選択された時、コード密度検出モジュール１３０は目標群の数値範囲での位置に基づいて、目標群に近接する他のデジタルコード群（例えば、第１デジタルコード群０００１〜０１００及び第３デジタルコード群１００１〜１１００）を選択する。次に、コード密度検出モジュール１３０は基準コード密度を算出するように選択された他のデジタルコード群の平均コード密度を再び平均させる。そして、コード密度検出モジュール１３０は得られた基準コード密度を２で割ってプリセット偏差値を算出する。

【0026】

入力信号Ｖｉｎが正弦波信号である実施例において、基準コード密度の算出形態は入力信号Ｖｉｎがランプ信号である実施例と類似で、相違点は、コード密度検出モジュール１３０が目標群の数値範囲での位置に基づいて、偏差値の算出形態を決定することである。目標群が数値範囲での中間部（例えば、数値範囲００００〜１１１１において、０１０１〜１０１１の範囲）にあると、コード密度検出モジュール１３０は得られた基準コード密度を２で割って、プリセット偏差値を得る。一方、目標群が数値範囲の辺縁（例えば、数値範囲００００〜１１１１において、０００１〜００１０又は１１００〜１１１１の範囲）にあると、コード密度検出モジュール１３０は得られた基準コード密度を三分の二で割って大きいプリセット偏差値を得て、バスタブ分布における両側のコード密度変化程度が大きい状況に応答する。

【0027】

工程Ｓ２１２において、コード密度検出モジュール１３０は目標群の平均コード密度と基準コード密度とを比較する。目標群の平均コード密度と基準コード密度との間の偏差値の絶対値がプリセット偏差値よりも大きいと、コード密度検出モジュール１３０は目標群のコード密度に異常が出現すると判断する。目標群の平均コード密度と基準コード密度との間の偏差値の絶対値がプリセット偏差値より大きくないと、コード密度検出モジュール１３０は目標群のコード密度が正常であると判断する。

【0028】

以下、複数の実施例で前記工程Ｓ２１０〜Ｓ２１２の作動を更に説明する。図３を参照されたい。一実施例において、複数の特定のデジタルコードがデジタルコード００００〜１１００を含み、目標群がデジタルコード０１０１〜１０００を含み、目標群の平均コード密度が３．７５であると仮定する。且つコード密度検出モジュール１３０は目標群に近接する２つのデジタルコード群（例えば、それぞれデジタルコード０００１〜０１００及び１００１〜１１００を含む）によって、基準コード密度及びプリセット偏差値を算出する。基準コード密度及びプリセット偏差値の算出結果が以下の表１に示される。

【表1】

【0029】

目標群の平均コード密度（即ち、３．７５）と基準コード密度（即ち、３．８７５）との間の偏差値の絶対値（即ち、０．１２５）がプリセット偏差値（即ち、１．９３７５）よりも大きくないので、コード密度検出モジュール１３０は目標群のコード密度が正常であると判断する。

【0030】

再び図３を参照されたい。他の実施例において、複数の特定のデジタルコードがデジタルコード００００〜１１００を含み、目標群がデジタルコード０１１０のみを含み、目標群の平均コード密度が６である。且つ、コード密度検出モジュール１３０は目標群に近接する２つのデジタルコード群（例えば、それぞれデジタルコード０１００〜０１０１及び０１１１〜１０００を含む）を使用して、基準コード密度及びプリセット偏差値を算出する。基準コード密度及びプリセット偏差値の算出結果を以下の表２に示す。

【表2】

【0031】

目標群の平均コード密度（即ち、６）と基準コード密度（即ち、３．２５）との間の偏差値の絶対値（即ち、２．７５）がプリセット偏差値（即ち、１．６２５）よりも大きいので、コード密度検出モジュール１３０は目標群０１１０のコード密度が異常であると判断する。

【0032】

別の実施例において、複数の特定のデジタルコードはデジタルコード００００〜１１００を含み、目標群はデジタルコード１０１０のみを含むので、目標群の平均コード密度が４である。且つ、コード密度検出モジュール１３０は目標群に近接する２つのデジタルコード群（例えば、それぞれデジタルコード１１００〜１０１１及び１００１〜１０００を含む）を使用して、基準コード密度及びプリセット偏差値を算出する。基準コード密度及びプリセット偏差値の算出結果を以下の表３に示す。

【表3】

【0033】

目標群の平均コード密度（即ち、４）と基準コード密度（即ち、３．７５）との間の偏差値の絶対値（即ち、０．２５）がプリセット偏差値（即ち、１．８７５）よりも大きくないので、コード密度検出モジュール１３０は目標群１０１０のコード密度が正常であると判断する。

【0034】

工程Ｓ２１４において、コード密度検出モジュール１３０は比較結果を含む調整情報をコンデンサ校正モジュール１４０に出力する。次に、コンデンサ校正モジュール１４０が工程Ｓ２１６を実行し、これによりコード密度検出モジュール１３０から受信された調整情報によってコンデンサアレイ１１２の容量値を調整する必要があるかを判断する。

【0035】

コンデンサ校正モジュール１４０はコード密度が正常であると表す調整情報を受信した時、コンデンサ校正モジュール１４０はコンデンサアレイ１１２の容量値を調整しない。この時、校正システム１００は再度工程Ｓ２０２を実行し、これにより逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０の作動過程においてリアルタイムに校正を行う。

【0036】

幾つかの実施例において、校正システム１００は複数のデジタルコードのコード密度がすべて正常であると判断する場合には、校正方法２００を終了しても良い。

【0037】

一方、コンデンサ校正モジュール１４０はコード密度の異常を表す調整情報を受信した場合、コンデンサ校正モジュール１４０は図２（ｂ）の工程Ｓ２１８を実行し、これにより目標群の前記数値範囲での位置に基づいて、コンデンサアレイ１１２からあるコンデンサユニット１１８を選択して被校正コンデンサユニットとして容量値の校正を行う。以下、コンデンサ校正モジュール１４０が被校正コンデンサユニットを選択する作動形態を更に説明する。

【0038】

幾つかの実施例において、コンデンサ校正モジュール１４０には、数値範囲を２の昇順冪乗に基づいて順次等分して複数のバイナリ等分点が得られることが記憶される。例えば、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０が４ビットのアナログデジタルコンバータであるので、デジタルコードが数値範囲００００〜１１１１に分布される実施例において、コンデンサ校正モジュール１４０に数値範囲００００〜１１１１を２の冪乗〜２の４乗によって等分した後１個の二等分点、３個の四等分点、７個の八等分点及び１５個の十六等分点を得ることが記憶される。

【0039】

このため、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０がＭビットのアナログデジタルコンバータである場合には、コンデンサ校正モジュール１４０に数値範囲を２の１乗〜２のＭ乗によって等分した後得られた複数のバイナリ等分点が記憶される。

【0040】

図１を参照されたい。コンデンサアレイ１１２のＭ個のコンデンサユニット１１８において、コンデンサユニット１１８−１が最大の容量値を有し、コンデンサユニット１１８−２が２番目に大きい容量値を有し、コンデンサユニット１１８−Ｍが最小の容量値を有し、このように類推すればよい。コンデンサ校正モジュール１４０は複数のバイナリ等分点から、目標群の数値範囲での位置と最も近いバイナリ等分点を判断し、更に前記最も近いバイナリ等分点によって対応するコンデンサユニット１１８を被校正コンデンサユニットとして設定する。

【0041】

例えば、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０が４ビットのアナログデジタルコンバータである実施例において、目標群が１０００であると、目標群が数値範囲００００〜１１１１での位置が二等分点に最も近い。このため、コンデンサ校正モジュール１４０はコンデンサユニット１１８−１を被校正コンデンサユニットとして設定する。

【0042】

更に例えば、同様に逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０が４ビットのアナログデジタルコンバータの実施例において、目標群が１１００であると、目標群が数値範囲００００〜１１１１での位置が四等分点に最も近い。このため、コンデンサ校正モジュール１４０はコンデンサユニット１１８−２を被校正コンデンサユニットとして設定する。

【0043】

即ち、目標群の数値範囲での位置は任意の２のＸ乗等分点に最も近いと、コンデンサ校正モジュール１４０はコンデンサユニット１１８−Ｘを被校正コンデンサユニットとして設定する。ＸはＭ以下の正の整数である。

【0044】

次に、コンデンサ校正モジュール１４０は工程Ｓ２２０を実行し、被校正コンデンサユニットの容量値の校正方向を判断する。コンデンサ校正モジュール１４０は受信された比較結果に基づいて、目標群のコード密度が基準コード密度よりも大きいと判断する場合、コンデンサ校正モジュール１４０は被校正コンデンサユニットの容量値を減少する必要があると判断する。コンデンサ校正モジュール１４０は受信された比較結果に基づいて、目標群のコード密度が基準コード密度よりも小さいと判断する場合、コンデンサ校正モジュール１４０は被校正コンデンサユニットの容量値を増加する必要があると判断する。

【0045】

工程Ｓ２２２において、コンデンサ校正モジュール１４０は校正命令を逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０に伝送し、校正命令は被校正コンデンサユニットの容量値の校正方向を含む。工程Ｓ２２４において、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は受信された校正命令によって被校正コンデンサユニットの容量値を校正する。

【0046】

以下、図５を組み合わせて工程Ｓ２２４における被校正コンデンサユニットの容量値の校正形態を更に説明する。図５に示すように、コンデンサユニット１１８−１を例として、コンデンサユニット１１８−１はメインコンデンサＣＭ、第１サブコンデンサＣ１、第２サブコンデンサＣ２、第１単極双投スイッチＳＷ１及び第２単極双投スイッチＳＷ２を含む。メインコンデンサＣＭが第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に結合される。第１サブコンデンサＣ１の第１端が第１ノードＮ１に結合され、第１サブコンデンサＣ１の第２端が第１単極双投スイッチＳＷ１によって第２ノードＮ２に結合される。第２サブコンデンサＣ２の第１端が第１ノードＮ１に結合され、第２サブコンデンサＣ２の第２端が第２単極双投スイッチＳＷ２によって接地端に結合される。

【0047】

つまり、メインコンデンサＣＭが第１サブコンデンサＣ１に並列して結合されるが、メインコンデンサＣＭが第２サブコンデンサＣ２に並列して結合されない。

【0048】

コンデンサユニット１１８−１は被校正コンデンサユニットとして選択される場合、目標群のコード密度が基準コード密度よりも小さいと、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は工程Ｓ２２４においてコンデンサユニット１１８−１の容量値を増加する校正命令を受信する。この時、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は第２単極双投スイッチＳＷ２によって第２サブコンデンサＣ２の第２端を接地端への結合から第２ノードＮ２への結合に切り替える。

【0049】

即ち、目標群のコード密度が基準コード密度よりも小さい場合、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は第２サブコンデンサＣ２をメインコンデンサＣＭに並列して結合することによって、コンデンサユニット１１８−１の容量値を増加する。

【0050】

一方、目標群のコード密度が基準コード密度よりも大きいと、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は工程Ｓ２２４においてコンデンサユニット１１８−１の容量値を減少する校正命令を受信する。この時、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は第１単極双投スイッチＳＷ１によって第１サブコンデンサＣ１の第２端を第２ノードＮ２への結合から接地端への結合に切り替える。

【0051】

即ち、目標群のコード密度が基準コード密度よりも大きい場合、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０は第１サブコンデンサＣ１とメインコンデンサＣＭとの間の並列接続を切断し、これによりコンデンサユニット１１８−１の容量値を減少させる。

【0052】

幾つかの実施例において、コンデンサユニット１１８−１は複数の第１サブコンデンサＣ１、複数の第２サブコンデンサＣ２、複数の第１単極双投スイッチＳＷ１及／又は複数の第２単極双投スイッチＳＷ２を含む。各第１サブコンデンサＣ１は対応的に第１単極双投スイッチＳＷ１によってメインコンデンサＣＭに並列して結合され、且つ複数の第２サブコンデンサＣ２はすべてメインコンデンサＣＭに並列して結合されない。校正システム１００は校正方法２００を実行する度に、前記の規則によって複数の第１サブコンデンサＣ１における１つとメインコンデンサＣＭとの並列接続を切断するか、又は複数の第２サブコンデンサＣ２における１つをメインコンデンサＣＭに結合する。このように、校正方法２００の校正精度を更に向上させることができる。

【0053】

コンデンサアレイ１１２の他のコンデンサユニット１１８に含まれた素子と接続形態、及び適用された容量値校正方法は、すべてコンデンサユニット１１８−１に類似し、簡単にするために、ここで繰り返して説明しない。

【0054】

次に、工程Ｓ２２４が終了した後、校正システム１００は再び工程Ｓ２０２を実行して逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０に対してリアルタイムに校正を行うことができる。

【0055】

ある実施例において、校正システム１００は工程Ｓ２２４を実行した後校正方法２００の実行を終了する。

【0056】

他の実施例において、校正システム１００は工程Ｓ２１０〜Ｓ２２０を複数回実行する。即ち、校正システム１００はデジタルコード群から複数の目標群を選択して、複数の目標群のそれぞれの平均コード密度と対応する基準コード密度とを比較して、複数の比較結果を生成する。次に、校正システム１００は工程Ｓ２２２を実行して、複数の比較結果に基づいて校正命令を出力する。このように、校正システム１００は複数の目標群に対応する複数の被校正コンデンサユニットの容量値を１回校正することができる。

【0057】

例えば、校正システム１００はデジタルコード群から第１目標群と第２目標群を選択することができる。次に、第１目標群の平均コード密度と第１基準コード密度とを比較して、第１比較結果を生成し、及び第２目標群の平均コード密度と第２基準コード密度とを比較して、第２比較結果を生成する。校正システム１００は第１比較結果と第２比較結果に基づいて校正命令を出力し、第１目標群に対応する第１被校正コンデンサユニット及び第２目標群に対応する第２被校正コンデンサユニットを１回校正する。つまり、コンデンサ校正モジュール１４０は第１比較結果に基づいて第１被校正コンデンサユニットの容量値を校正する場合、コンデンサ校正モジュール１４０は第２比較結果に基づいて第２被校正コンデンサユニットの容量値をともに校正する。

【0058】

以上から分かるように、校正システム１００は逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０の作動過程において、校正方法２００を並列に実行することができる。このように、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０に対するリアルタイムな校正を実現することで、逐次比較型アナログデジタルコンバータ１１０がプロセス又は作動過程における各種の要因によって発生した出力誤差を克服することができる。

【0059】

明細書及び請求の範囲において幾つかの語彙によって特定な素子を指す。しかし、当業者は、同様な素子が異なる名詞で称される可能性があることを理解すべきである。明細書及び請求の範囲は名称の違いを、素子を区別する基準とせず、素子の機能での違いを区別する基準とする。明細書及び請求の範囲に言及された「含む」がオープンな言語であるので、「含むがこれらに限定されない」と解釈すべきである。また、「結合」はここで任意の直接及び間接的な接続手段を含む。このため、本文に第１素子が第２素子に結合されると記載されることは、第１素子が電気的な接続又は無線伝送、光伝送等の信号接続形態によって第２素子に直接接続されるか、又は他の素子又は接続手段によって間接的に前記第２素子に電気的又は信号接続されることを表す。

【0060】

ここで使用された「及び／又は」の記載形態は、挙げられた１つ又は複数の項目の任意の組み合わせを含む。また、明細書に特に説明しない限り、任意の単数形の用語はすべて複数形の意味を同時に含む。

【0061】

上記は本発明の好ましい実施形態だけで、本発明の請求項に対して行った均等変化及び修飾は、本発明の保護範囲に属すべきである。

【符号の説明】

【0062】

１００ 校正システム
１１０ 逐次比較型アナログデジタルコンバータ
１１２ コンデンサアレイ
１１４ コンパレータ
１１６ 逐次比較論理回路
１１８−１〜１１８−Ｍ コンデンサユニット
１２０ コード密度算出モジュール
１３０ コード密度検出モジュール
１４０ コンデンサ校正モジュール
２００ 校正方法
Ｓ２０２〜Ｓ２２４ 工程
ＣＭ メインコンデンサ
Ｃ１ 第１サブコンデンサ
Ｃ２ 第２サブコンデンサ
ＳＷ１ 第１単極双投スイッチ
ＳＷ２ 第２単極双投スイッチ
Ｔ１ 出力信号の周期
Ｎ１〜Ｎ２ ノード
Ｖｉｎ 入力信号
Ｖｏｕｔ 出力信号
Ｖｒｅｆ 基準電圧

【図1】

【図2(a)】

【図2(b)】

【図3】

【図4】

【図5】