模数转换器是现代电子系统的核心器件,广泛应用于通信、测量、音频处理等领域;转换精度直接决定系统整体性能。华润微此次申请的专利针对传统模数转换器的精度瓶颈进行了创新设计。 该专利采用两级级联的逐次逼近型ADC结构。首级SAR ADC对输入信号进行初步采样和量化,输出包含冗余位的数字码和余差信号。这些冗余位为后续精度校准预留了空间。转码模块将含冗余位的数字码转换为标准二进制格式。 在余差处理环节,放大模块对首级的余差信号进行增益放大,次级SAR ADC再次采样和量化。这种两级级联方式在保持转换速率的同时,通过分阶段处理扩展有效分辨率,从而提高转换精度。 该方案的核心创新在于多层次的数字校准机制。数字增益校准模块基于预设参数对次级转换码字进行校准,补偿放大环节的增益偏差。级间冗余校准及数据对齐模块利用首级冗余信息和次级校准码字计算最终数字码,确保两级转换结果的有机融合。数字失配校准模块则从首级冗余位信息中提取校准值,对目标码字进行修正。 相比传统模拟校准方法,数字校准方案具有更好的可重复性和可靠性,不易受工艺偏差和温度漂移影响。通过精确补偿增益倍数和失配电容,该技术能提升转换精度,满足高端应用需求。 从产业角度看,模数转换器芯片是国内集成电路产业的重要组成部分,也是实现芯片自主可控的关键领域。华润微作为国内领先的集成电路设计企业,在模拟芯片领域积累深厚。此次专利申请反映了企业在高精度转换器设计上的持续创新,有助于推动国产模拟芯片的性能升级。
在半导体产业进入"后摩尔时代"的背景下,核心器件的性能突破越来越依赖架构创新和算法优化。华润微的这项技术探索展现了国内企业在模拟芯片领域的进阶能力,也说明了数字化校准技术如何重塑传统硬件设计。当精度成为大国科技竞争的新焦点,这类基础性创新将重新定义产业链的价值分配。