一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统及方法

摘要

本发明公开了一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统及方法，首先对一个通道进行校准，然后对各个通道依次校准，使得各通道间输出趋于一致；对每个通道进行校准时通过选通校准电流源开关阵列中的开关，以及调整输出幅度调整电路来对电流源阵列的低数据位段以及高数据位段依次逐段校准。本发明能够对分段式电流舵型DAC的低数据位段的每一个电流源进行校准，从而实现了很高的校准精度，弥补了工艺偏差造成的DAC电流源阵列中电流源间的偏差与失配，提高了单个DAC的线性度，进而提高了DAC的有效位数以及无杂散动态范围等性能指标；提高了分段式电流舵型DAC的线性性能以及各通道间的幅度一致性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流源校准电路及方法，特别是涉及一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统及方法。

背景技术

分段式电流舵型DAC通常包含编码器电路、锁存器阵列、开关阵列、电流源阵列和输出幅度调整电路五部分，输入数据采用分段编码方式在编码器电路进行编码，一般低位输入数据采用二进制编码，高位输入数据采用温度计编码；编码后的数据在锁存器阵列同步并缓冲后对DAC开关阵列进行控制，通过开关选通电流源阵列中对应的电流源；所有被开关选通的电流源的输出电流加和后得到整个DAC的电流输出；该输出电流信号最终通过电阻转换为电压信号。编码后的数据与开关阵列中的开关以及电流源阵列中的电流源都是一一对应的关系。

电流源阵列可分为高数据位段温度计编码电流源阵列和低数据位段二进制编码电流源阵列。温度计编码电流源阵列中每个电流源的大小相同，而二进制编码电流源阵列中每个电流源的大小成二进制比例关系。

由于工艺偏差的影响，单个分段式电流舵型DAC中电流源单元间会存在偏差与失配，使得DAC存在线性度误差，该误差会导致电流舵型DAC的有效位数以及无杂散动态范围等性能指标变差；并且工艺偏差也会使得多通道DAC（假设每个通道含有一个DAC，即通道数等于DAC个数）的各通道DAC 间存在幅度偏差。

当前出现的一些对于DAC电流源阵列的校准方法，均只针对单个DAC进行校准，并且采用的是对电流源阵列中高数据位段的电流源进行逐一校准，对低数据位段电流源阵列整体校准的校准方式，因而校准精度不高。

例如，申请号为CN201310688537的专利公开了一种分段式电流舵DAC中电流源阵列的校准方法，该专利将电流源阵列分为高数据位段、中数据位段和低数据位段，能够弥补电路工艺偏差造成的电流源之间的偏差。但该专利仅对高数据位段的每一位电流源进行逐位校准，对其他位段电流源阵列进行整体校准，因而校准精度较低；并且不适用于通道数大于等于1的分段式电流舵DAC校准，无法保证通道间输出信号的一致性。

又如，申请号为CN201310093824的专利也公开了一种用于分段式电流舵DAC的数字校准技术，该专利在校准过程中比较器对待校准电流源阵列中的电流源以及基准电流源进行比较，控制模块进行校准。该专利仅说明了校准所采用的电路结构，以及校准模块与正常模块的连接方式，但并没有公开具体的校准算法，因而也无法评估校准能达到的具体精度。同样，该专利也无法适用于通道数大于等于1的分段式电流舵DAC进行校准，无法保证通道间输出信号的一致性。

再如，申请号为CN201410421448的专利公开了一种电流源校准电路，该专利只提供了单个电流源的校准方法，虽然提高了电流源的精度，但是实质上无法实现电流源阵列的校准，更无法实现多通道DAC电流源阵列的校准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能保证电流源阵列中每一位电流源均得到校准的校准算法，以及电路实现方式；采用该算法可以实现更高的校准精度，弥补工艺偏差造成的DAC电流源阵列中电流源间的偏差与失配，提高单个DAC的线性度，进而提高DAC的有效位数以及无杂散动态范围等性能指标。并且该方法还可以校准通道与通道间DAC的输出幅度偏差，使得各通道的输出趋于一致。此外，校准迭代次数少，具有实际可操作性；电路实现方面，校准电路与工作电路完全分隔，使得是否需要校准成为了可选，特别适用于多通道高速高位数电流舵型DAC的实现。对单通道的校准完成后可扩展至多通道校准。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统，适用于至少一个通道的分段式电流舵型数模转换器的电流源阵列校准，每个通道的分段式电流舵型数模转换器均设置有与其相配合的电流源阵列校准电路；

所述的分段式电流舵型数模转换器包括编码器电路、锁存器阵列、开关阵列、电流源阵列和输出幅度调整电路，编码器电路的输入端与输入数据连接，编码器电路的输出端依次通过锁存器阵列和开关阵列与电流源阵列相连，输入数据采用分段式编码，低位输入数据采用二进制编码，高位输入数据采用温度计编码，编码器电路包括低数据位二进制编码器和高数据位温度计编码器，电流源阵列包括低数据位段阵列和高数据位段阵列；

电流源阵列校准电路包括外部测试电路、校准控制模块、校准存储单元、加法器和校准电流结构；外部测试电路与分段式电流舵型数模转换器的输出端连接，外部测试电路的输出端通过校准控制模块与校准存储单元的输入端连接，校准存储单元的一路输出端与校准电流结构的输入端连接，校准存储单元的另一路输出端通过加法器与输出幅度调整电路连接，加法器的输入端还连接幅度控制字；校准电流结构包括高数据位段校准电流结构和低数据位段校准电流结构；

电流源阵列的输出端还与电流源校准阵列连接，对于电流源阵列的高数据位段中的每个电流源以及低数据位段中的每个电流源均与电流源校准阵列中一个独立的校准电流结构连接。

所述的校准电流结构包括校准电流源开关阵列和校准电流源阵列，校准电流源开关阵列由校准存储单元中对应的存储数据控制，校准电流源开关阵列包括多个校准电流源开关，校准电流源阵列包括多个校准电流源，校准电流源开关与校准电流源串联后并联于主电流源的两端；校准电流结构包含电流输出能力按二进制权重由高到低分布的多个电流源，每个电流源与对应的一个开关相连，开关的控制信号来自校准存储单元中对应的校准值，根据每个电流源的校准值将不同大小的电流补偿到各个电流源总的输出电流中。

所述的高数据位段校准电流结构与低数据位段校准电流结构放在一起形成单独的电路校准模块。

一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准方法，在对多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列进行校准时，首先对一个通道进行校准，然后对各个通道依次校准，使得各通道间输出趋于一致；

对每个通道进行校准的方法具体包括以下步骤：

S1：输入数据经过编码器编码，编码后的数据通过锁存器阵列同步并缓冲后传送到开关阵列，编码数据通过选通开关阵列中的开关，将电流源阵列中与选通开关对应的电流源的电流导入数模转换器的输出端；

S2：外部测试电路测试数模转换器的输出电压信号，并经模数转换为数字码；

S3：校准控制模块根据步骤S2得到的测试结果烧写校准存储单元；

S4：通过选通校准电流源开关阵列中的开关，以及调整输出幅度调整电路来对电流源阵列的低数据位段以及高数据位段依次逐段校准，输出幅度调整电路根据输入的幅度控制字线性地调整数模转换器的满幅电流值；数模转换器最终的输出是在幅度调整电路控制下的电流源阵列中低数据位段与高数据位段开关选通的所有电流源输出电流的总和。

适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准方法，还包括一个电流源校准阵列对每个电流源的输出电流进行校准的步骤，电流源阵列输出至电流源校准阵列，对于电流源阵列的高数据位段中的每个电流源以及低数据位段中的每个电流源均输出至电流源校准阵列中一个独立的校准电流结构进行校准；

高数据位段采用温度计编码，每个电流源对应的校准电流结构相同，校准电流结构输出的校准电流由校准存储单元中对应的存储数据控制；低数据位段采用二进制编码，每个电流源对应的校准电流结构不同，校准电流结构的电流校准能力按数据位由高至低递减，输出的校准电流大小同样由校准存储单元中对应的存储数据控制；通过校准存储单元控制所有的校准电流结构补偿电流源阵列中的每个电流源的输出电流以实现校准。

校准时先对电流源阵列的低数据位段进行校准，以使得低数据位段的每一位电流源在对应的电流源校准结构输出电流的补偿下，总的输出电流符合低数据位段二进制编码的权重关系；在低数据位段校准完成后，通过对输出幅度调整电路的校准将低数据位段总输出电压值校正到新的标准值；然后对电流源阵列的高数据位段进行校准，以使得高数据位段的每一位电流源在对应的电流源校准结构输出电流的补偿下，总的输出电流具有一致性。

所述的对电流源阵列的低数据位段进行校准的步骤包括以下子步骤：

SS1：测量各通道数模转换器的满幅输出电压，并记录所有满幅输出电压中的最大值，根据这个最大值计算得到低数据位段每一位的标准值；

SS2：利用外部测试电路逐位测量低数据位段每一位的输出电压，并将电压测量值与该位对应的标准值进行比较，若测量值大于标准值，则记录该测量值以及该位对应的二进制位，若电压测量值均小于标准值，则不作记录；

SS3：由每一个记录的电压测量值计算得到与之对应的数模转换器满幅输出电压值，取出所有计算得到输出电压值中的最大值，根据这个最大值重新计算得到低数据位段每一位新的标准值，若没有电压测量值的记录，则每一位的标准值不变；

SS4：将电流源阵列低数据位段的每一位电流源输出电压的测量值与其标准值比较，得到每一个电流源所需的低数据位段校准值，根据低数据位段校准值，使得与低数据位段每一个电流源连接的校准电流结构输出所需的低数据位校准电流，以使得低数据位段的每一位电流源总的输出电流符合低数据位段二进制编码的权重关系。

所述的对输出幅度调整电路进行校准的步骤包括以下子步骤：

SSS1：根据各通道满幅输出电压的最大值计算得到低数据位段所有电流源总的输出电压标准值，计算中会引入与具体工艺相关的因子Q以保证后续高数据位段电流源的校准；

SSS2：将低数据位段所有电流源总的输出电压的测量值与标准值比较，通过调整输入幅度控制字使得两者趋于一致，从而得到输出幅度调整电路的校准值；

SSS3：输出幅度调整电路根据输入幅度控制字与校准值加减运算操作后的控制字来调整输出幅度，使得在相同幅度控制字输入条件下，各通道的输出幅度趋于一致。

所述的对电流源阵列的高数据位段进行校准的步骤包括以下子步骤：采用低数据位段所有电流源总的输出电压值作为标准值对高数据位段的电流源进行逐一校准，高数据位段的每一位电流源均将其输出电压测量值与标准值比较，得到每一个电流源所需的高数据位段校准值，根据高数据位段校准值，使得与高数据位段每一个电流源连接的校准电流结构输出所需的高数据位校准电流，以使得高数据位段的每一位电流源总的输出电流趋于一致。

本发明的有益效果是：

1）能够对分段式电流舵型DAC的低数据位段的每一个电流源进行校准，从而实现了很高的校准精度，弥补了工艺偏差造成的DAC电流源阵列中电流源间的偏差与失配，提高了单个DAC的线性度，进而提高了DAC的有效位数以及无杂散动态范围等性能指标；

2）可以对通道数大于等于1的分段式电流舵型DAC进行校准，从而保证通道间输出信号的一致性，提高了分段式电流舵型DAC的线性性能以及各通道间的幅度一致性；

3）校准电路与工作电路完全分隔，使得是否需要校准成为了可选，特别适用于多通道高速高位数电流舵型DAC的实现，也有利于标准电流源模块的最优设计以及IP核复用；

4）校准迭代次数少，具有实际可操作性。

附图说明

图1为多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统结构示意图；

图2为每个通道的分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统结构示意图；

图3为校准电流结构原理图；

图4为低数据位段测试及记录的示意图；

图5为低数据位段按二进制权重校准的示意图；

图6为高数据位段按逐次递增校准的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准系统，适用于通道数大于等于1的分段式电流舵型数模转换器的电流源阵列校准，每个通道的分段式电流舵型数模转换器均设置有与其相配合的电流源阵列校准电路。

如图2所示，所述的分段式电流舵型数模转换器包括编码器电路、锁存器阵列、开关阵列、电流源阵列和输出幅度调整电路，编码器电路的输入端与输入数据连接，编码器电路的输出端依次通过锁存器阵列和开关阵列与电流源阵列相连，输入数据采用分段式编码，低位输入数据采用二进制编码，高位输入数据采用温度计编码，编码器电路包括低数据位二进制编码器和高数据位温度计编码器，电流源阵列包括低数据位段阵列和高数据位段阵列；低数据位段编码数据通过选通开关阵列中的开关，将低数据位段电流源阵列中与选通开关对应的电流源的电流导入DAC的输出端；高数据位段编码数据通过选通开关阵列中的开关，将高数据位段电流源阵列中与选通开关对应的电流源的电流导入DAC的输出端；输出幅度调整电路根据输入的幅度控制字可以线性的调整DAC输出的满幅电流值；DAC最终的输出是在幅度调整电路控制下的电流源阵列中低数据位段与高数据位段开关选通的所有电流源输出电流的总和，该输出电流信号最终通过两个50Ω电阻转换为电压信号。

电流源阵列校准电路包括外部测试电路、校准控制模块、校准存储单元、加法器和校准电流结构；外部测试电路与分段式电流舵型数模转换器的输出端连接，外部测试电路的输出端通过校准控制模块与校准存储单元的输入端连接，校准存储单元的一路输出端与校准电流结构的输入端连接，校准存储单元的另一路输出端通过加法器与输出幅度调整电路连接，加法器的输入端还连接幅度控制字；校准电流结构包括高数据位段校准电流结构和低数据位段校准电流结构；

电流源阵列的输出端还与电流源校准阵列连接，对于电流源阵列的高数据位段中的每个电流源以及低数据位段中的每个电流源均与电流源校准阵列中一个独立的校准电流结构连接，以对每个电流源的输出电流进行校准。

校准电流结构的原理图如图3所示，图中主电流源和共源共栅管组成了标准的电流源结构，实线框中所示电路为校准电流结构。校准电流结构包括校准电流源开关阵列和校准电流源阵列，校准电流源开关阵列由校准存储单元中对应的存储数据控制，校准电流源开关阵列包括多个校准电流源开关，校准电流源阵列包括多个校准电流源，校准电流源开关与校准电流源串联后并联于主电流源的两端；校准电流结构包含电流输出能力按二进制权重由高到低分布的多个电流源，每个电流源与对应的一个开关相连，开关的控制信号来自校准存储单元中对应的校准值，根据每个电流源的校准值将不同大小的电流补偿到各个电流源总的输出电流中。校准电流结构包括校准电流源开关阵列和校准电流源阵列。校准电流源开关阵列由校准存储单元中对应的存储数据控制。校准电流结构可以提供I、2I、4I、8I……等多档校准电流值（I和档数均为设计值，根据DAC校准精度要求以及工艺偏差范围而定，I值可设定为DAC的最小单位电流值1LSB或最小单位电流值的一半0.5LSB）。通过开关选通校准电流源阵列中成二进制关系的电流源（I₀、I₁…I₈），补偿电流源的总输出电流。其中高数据位段由于采用温度计编码，每个电流源对应的校准电流结构相同。低数据位段由于采用二进制编码，每个电流源对应的校准电流结构不同，校准电流结构的电流校准能力按数据位由高至低递减，输出的校准电流大小同样由校准存储单元中对应的存储数据控制。通过校准存储单元控制所有的校准电流结构补偿电流源阵列中的每个电流源的输出电流以实现校准。

所述的高数据位段校准电流结构与低数据位段校准电流结构放在一起形成单独的电路校准模块，实现电路校准模块与DAC原工作电路之间的隔离。

一种适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准方法，在对多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列进行校准时，首先对一个通道进行校准，然后对各个通道依次校准，使得各通道间输出趋于一致，每个通道的校准方式相同。

对每个通道进行校准的方法具体包括以下步骤：

S1：输入数据经过编码器编码，采用分段编码，低位输入数据采用二进制编码，高位输入数据采用温度计编码；

S2：编码后的数据通过锁存器阵列同步并缓冲；

S3：数据传送到开关阵列，低数据位段编码数据通过选通开关阵列中的开关，将低数据位段电流源阵列中与选通开关对应的电流源的电流导入数模转换器的输出端；高数据位段编码数据通过选通开关阵列中的开关，将高数据位段电流源阵列中与选通开关对应的电流源的电流导入数模转换器的输出端；

S4：外部测试电路测试数模转换器的输出电压信号，并经模数转换为数字码；

S5：校准控制模块根据步骤S1得到的测试结果烧写校准存储单元；

S6：通过选通校准电流源开关阵列中的开关，以及调整输出幅度调整电路来对电流源阵列的低数据位段以及高数据位段依次逐段校准，输出幅度调整电路根据输入的幅度控制字线性地调整数模转换器的满幅电流值；数模转换器最终的输出是在幅度调整电路控制下的电流源阵列中低数据位段与高数据位段开关选通的所有电流源输出电流的总和。

适用于多通道分段式电流舵型数模转换器中电流源阵列的校准方法，还包括一个电流源校准阵列对每个电流源的输出电流进行校准的步骤，电流源阵列输出至电流源校准阵列，对于电流源阵列的高数据位段中的每个电流源以及低数据位段中的每个电流源均输出至电流源校准阵列中一个独立的校准电流结构进行校准；

高数据位段采用温度计编码，每个电流源对应的校准电流结构相同，校准电流结构输出的校准电流由校准存储单元中对应的存储数据控制；低数据位段采用二进制编码，每个电流源对应的校准电流结构不同，校准电流结构的电流校准能力按数据位由高至低递减，输出的校准电流大小同样由校准存储单元中对应的存储数据控制；通过校准存储单元控制所有的校准电流结构补偿电流源阵列中的每个电流源的输出电流以实现校准。

校准时先对电流源阵列的低数据位段进行校准，以使得低数据位段的每一位电流源在对应的电流源校准结构输出电流的补偿下，总的输出电流符合低数据位段二进制编码的权重关系；在低数据位段校准完成后，通过对输出幅度调整电路的校准将低数据位段总输出电压值校正到新的标准值；然后对电流源阵列的高数据位段进行校准，以使得高数据位段的每一位电流源在对应的电流源校准结构输出电流的补偿下，总的输出电流具有一致性。

所述的对电流源阵列的低数据位段进行校准的步骤包括以下子步骤：

SS1：测量各通道数模转换器的满幅输出电压，并记录所有满幅输出电压中的最大值，根据这个最大值计算得到低数据位段每一位的标准值；

SS2：利用外部测试电路逐位测量低数据位段每一位的输出电压，并将电压测量值与该位对应的标准值进行比较，若测量值大于标准值，则记录该测量值以及该位对应的二进制位，若电压测量值均小于标准值，则不作记录；

SS3：由每一个记录的电压测量值计算得到与之对应的数模转换器满幅输出电压值，取出所有计算得到输出电压值中的最大值，根据这个最大值重新计算得到低数据位段每一位新的标准值，若没有电压测量值的记录，则每一位的标准值不变；

SS4：将电流源阵列低数据位段的每一位电流源输出电压的测量值与其标准值比较，得到每一个电流源所需的低数据位段校准值，根据低数据位段校准值，使得与低数据位段每一个电流源连接的校准电流结构输出所需的低数据位校准电流，以使得低数据位段的每一位电流源总的输出电流符合低数据位段二进制编码的权重关系。

所述的对输出幅度调整电路进行校准的步骤包括以下子步骤：

SSS1：根据各通道满幅输出电压的最大值计算得到低数据位段所有电流源总的输出电压标准值，计算中会引入与具体工艺相关的因子Q以保证后续高数据位段电流源的校准；

SSS2：将低数据位段所有电流源总的输出电压的测量值与标准值比较，通过调整输入幅度控制字使得两者趋于一致，从而得到输出幅度调整电路的校准值；

SSS3：输出幅度调整电路根据输入幅度控制字与校准值加减运算操作后的控制字来调整输出幅度，使得在相同幅度控制字输入条件下，各通道的输出幅度趋于一致。

所述的对电流源阵列的高数据位段进行校准的步骤包括以下子步骤：采用低数据位段所有电流源总的输出电压值作为标准值对高数据位段的电流源进行逐一校准，高数据位段的每一位电流源均将其输出电压测量值与标准值比较，得到每一个电流源所需的高数据位段校准值，根据高数据位段校准值，使得与高数据位段每一个电流源连接的校准电流结构输出所需的高数据位校准电流，以使得高数据位段的每一位电流源总的输出电流趋于一致。

通过对低数据位段电流源阵列、输出幅度调整电路以及高数据位段电流源阵列的依次校准，使得单个通道DAC的电流源阵列的输出达到所需的线性度；当一个通道校准完成后，用相同的校准方式对其余通道依次校准，使得多通道分段式电流舵型DAC各通道间输出趋于一致。

在版图布置时，高数据位段校准电流结构与低数据位段校准电流结构可以放置在一起，形成单独的电路校准模块，因而具有校准电路与工作电路完全分隔的特点，使得是否需要校准成为了可选，同时有利于标准电流源模块的最优设计以及IP核复用。

以4通道分段式电流舵型DAC，DAC的位宽为16位（即16位输入数据）为例进行说明。

设定输入数据的高4位为高位数据段，采用温度计编码通过开关阵列对电流源阵列的高数据位段进行控制，电流源阵列的高数据位段对应有15个大小相同的电流源；从第五位数据开始到最低位数据为低位数据段，采用二进制编码通过开关阵列对电流源阵列的低数据位段进行控制，电流源阵列的低数据位段对应有12个成二进制比例关系的电流源。本实例中，电流源阵列的高数据位段中的每个电流源以及低数据位段中的每个电流源均与电流校准阵列中一个独立的校准电流结构连接，以对每个电流源的输出电流进行校准。高数据位段与低数据位段采用的校准电流结构的原理结构相同，如图3所示。高数据位段校准电流源开关阵列由校准储存单元的存储数据控制，开关选通校准电流源阵列中成二进制关系的电流源，在此实例中设计提供九档校准电流值I0、I1…I8，其最小校准电流源为I₀=0.5LSB，最大校准电流源为I₈=128LSB，补偿电流源的总输出电流。

低数据位段采用二进制编码形式，其校准电流源阵列按位数依次减小。例如：低数据位段最高位（第5位数据）其校准最大电流源为I₇=64LSB，校准电流源所含二进制电流源个数为8个（I0、I1…I7）；低数据位段次高位（第6位数据）其校准最大电流源为I6=32LSB，校准电流源所含二进制电流源个数为7个（I0、I1…I6）。其余低数据位段校准电流源阵列按此规律依次递减。

进一步地，电流舵型DAC还设计了两种工作模式，开启校准模式和不开启校准模式。在处于开启校准模式时，校准电流结构中的校准电流源开关阵列受到校准存储单元中对应的存储数据控制，将开关导通的校准电流源的电流补偿到电流源的总输出电流中；在处于不开启校准模式时，校准电流结构中的校准电流源开关全部为开路，不受校准存储单元中对应的存储数据控制，没有校准电流源的电流补偿到电流源的总输出电流中。

在此实例条件下，具体校准方式如下：

在不开启校准的模式下，配置4个通道各自独立的输出幅度调整电路，输出该芯片4个通道DAC的满幅电压（即配置数据字满幅，DAC输出为所有电流源加和后的电流值，通过电阻将电流值转换为电压值）。测量并记录4个通道的满幅电压，取出4个测量值中的最大值，作为D_max保存，该最大值作为校准的标准值。

根据最大值计算得到低数据位段每一位的标准值，如数据位第16位的标准值为D_max/2¹⁶，为1个单位最低有效值（1个LSB）；第15位的标准值为D_max/2¹⁵，为2个单位最低有效值（2个LSB），依此类推。并计算得到低数据位段电流源阵列的总输出标准值，为D_L=D_max/2⁴，记录D_L值。配置DAC输入数据使得高数据位段不开启，低数据位段每次只有一位有效，整个DAC的输出仅为该位电流源输出电流在电阻上的压降。采用逐次逼近比较法，利用外部测试电路测量输出电压，并将电压测量值与该位对应的标准值进行比较，若测量值大于标准值，则记录该测量值以及该位对应的二进制位，若电压测量值均小于标准值，则不作记录，测试及记录的示例如图4所示。

根据每一个记录的电压测量值，推导得到对应的DAC满幅值D_max0、D_max1、D_max2……。推导方法是记录的测量值乘以2^B，B为对应的数据位数。例如，若第15位的电压测量值高于标准值，则需要记录，该测量值乘以2¹⁵就能得到该位推导的DAC满幅值。比较D_max0、D_max1、D_max2……，取出其最大值记为D_maxall。根据D_maxall重新计算得到低数据位段每一位的新的标准值，标准值的计算方式是D_maxall/2^B，B为对应的数据位数。如第16位的标准值为D_maxall/2¹⁶，为1个单位最低有效值（1 LSB’）；第15位的标准值为D_maxall/2¹⁵，为2个单位最低有效值（2 LSB’），依此类推。若没有电压测量值的记录，则每一位的标准值不变。

根据新的标准值，采用逐次逼近比较法校准DAC 低数据位段的每一位电流源。在开启校准的模式下，配置DAC输入数据使得高数据位段不开启，低数据位段每次只有一位有效，整个DAC的输出仅为该位电流源输出电流在电阻上的电压。由于新的标准值源于最大满幅值D_maxall，因而每一位的电压测量值都必然小于该位的标准值。将电流源阵列低数据位段的每一位电流源输出电压的测量值与其标准值比较，根据比较结果调整校准存储单元中的数据，进而控制该位校准电流源开关阵列中开关的导通，将导通开关对应的校准电流补偿到该位电流源的总输出电流中，最终使得测量值与标准值趋于一致。此时校准存储单元中存储的，控制该位校准开关的数据即为该位的校准值。以上述方式，对低数据位段中的每一位进行校准，使得每一位电流源总的输出电流符合低数据位段二进制编码的权重关系。低数据位段电流源校准方式如图5所示。

低数据位段电流源阵列校准完成后，低数据位段总输出电压值接近D_maxall/2⁴，若以该值作为高数据位段单个电流源的标准值来校准高数据位段的电流源，会造成DAC的整体输出电压较大的增益误差和输出幅度偏差，因而需要对输出幅度调整电路进行校准将低数据位段总输出电压值校正到新的标准值。设定该新标准值为D_L’=D_L×（1+Q），其中Q为大于0的工艺因子，是为了保证高数据位段的标准值必定大于高数据位段各电流源的测量值而设定的，该值与工艺偏差相关，在此实例，选取Q为0.05。将低数据位段所有电流源总的输出电压的测量值与新的标准值比较，根据比较结果调整校准存储单元中的数据，对幅度控制字进行加减，最终使得低数据位段所有电流源总的输出电压的测量值与新的标准值趋于一致。校准完成后，低数据位段总输出电压值等于D_L’。此时校准存储单元中存储的与幅度控制字进行加减运算的数值即为幅度调整电路的校准值。

幅度调整电路校准完成后，再对电流源阵列的高数据位段进行校准。校准时，采用低数据位段所有电流源总的输出电压值即D_L’作为标准值对高数据位段的电流源进行逐一校准。校准的方式是，在开启校准的模式下，设定数据，通过控制开关阵列，使得低数据位段电流源均不导通，高数据位段电流源阵列的15个电流源依次递增开启。将D_L’×N（N为对应高数据位段电流源导通的个数）作为每一次校准的标准值。将电流源阵列高数据位段每一次输出电压的测量值与其标准值比较，根据比较结果调整校准存储单元中的数据，进而控制新导通电流源的校准电流源开关，将校准电流补偿到该新导通电流源的总输出电流中，最终使得测量值与标准值趋于一致。此时校准存储单元中存储的，控制该高位电流源校准开关的数据即为该高位电流源的校准值。以上述方式，对高数据位段中的每一位进行校准，使得每一位电流源总的输出电流趋于一致。高数据位段电流源校准方式如图6所示。至此完成了对一个通道的校准。

当一个通道校准完成后，用相同的校准方式对其余通道依次校准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。