[發(fā)明專利]增益誤差估計(jì)方法及校正方法以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810210414.1
• 申請(qǐng)日: 2008-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN101373972A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜宇軒;薛康偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H03M1/10
• 分類號(hào): H03M1/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，尤其是關(guān)于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的增益誤差估計(jì)(gain?error?estimation)及校正方法。

背景技術(shù)

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1所示為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的管線(pipelined)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital?converter，ADC)100的方塊圖。管線ADC?100將模擬輸入信號(hào)V_in由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以由此獲得數(shù)字轉(zhuǎn)換值D_out作為輸出。管線ADC?100包含由101至10M的M個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)(stage)以及增益誤差校正模塊(gain?error?correction?module)100，其中由101至10M的M個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)為串聯(lián)。第一轉(zhuǎn)換級(jí)101由模擬輸入信號(hào)V_in導(dǎo)出數(shù)字輸出值d_o1，并且產(chǎn)生指示模擬輸入信號(hào)V_in與數(shù)字輸出值d_o1之差的殘余信號(hào)(residual?signal)R₁。102～10M轉(zhuǎn)換級(jí)分別接收前面的101～10(M-1)轉(zhuǎn)換級(jí)的殘余信號(hào)R₁～R_M-1作為輸入信號(hào)，并且分別由此輸入信號(hào)導(dǎo)出數(shù)字輸出值d_o2～d_oM。相應(yīng)地，102～10(M-1)轉(zhuǎn)換級(jí)也產(chǎn)生殘余信號(hào)R₂～R_M-1，其中殘余信號(hào)R₂～R_M-1分別指示相應(yīng)輸入的殘余信號(hào)R₁～R_M-2與數(shù)字輸出值d_o2～d_o(M-1)之差。增益誤差校正模塊110隨后依據(jù)101～10M轉(zhuǎn)換級(jí)的數(shù)字輸出值d_o1～d_oM，計(jì)算數(shù)字轉(zhuǎn)換值D_out，作為管線ADC?100的輸出信號(hào)。

在將當(dāng)前轉(zhuǎn)換級(jí)的殘余信號(hào)輸出至下一轉(zhuǎn)換級(jí)以作為輸入信號(hào)之前，殘余信號(hào)是依據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)換級(jí)的預(yù)設(shè)增益而被放大。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，圖2A為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的第k轉(zhuǎn)換級(jí)250的方塊圖。第k轉(zhuǎn)換級(jí)250包含子模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器252、子數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(sub?digital-to-analog?converter，sub?DAC)254、求和級(jí)(summing?stage)256以及放大器258。子ADC?252首先將第k轉(zhuǎn)換級(jí)250之前的第(k-1)轉(zhuǎn)換級(jí)的殘余信號(hào)R_k-1由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以獲得數(shù)字輸出值d_ok。子DAC?254隨后將數(shù)字輸出值d_ok由數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)，以獲得信號(hào)X_k。求和級(jí)256隨后由殘余信號(hào)R_k-1中減去信號(hào)X_k以獲得信號(hào)Y_k，其中信號(hào)Y_k表示殘余信號(hào)R_k-1與數(shù)字輸出值d_ok之差。放大器258隨后依據(jù)預(yù)設(shè)增益G放大信號(hào)Y_k，以獲得第k轉(zhuǎn)換級(jí)250的殘余信號(hào)R_k。

盡管在此方法中，預(yù)設(shè)增益G被假定為常數(shù)(constant)，但是，隨著溫度的改變以及電路制造變化，放大器258的實(shí)際增益會(huì)偏離預(yù)設(shè)增益G。實(shí)際增益與預(yù)設(shè)增益之間的差被定義為轉(zhuǎn)換級(jí)的增益誤差(gain?error)。當(dāng)當(dāng)前轉(zhuǎn)換級(jí)的實(shí)際增益偏離預(yù)設(shè)增益時(shí)，發(fā)生增益誤差，并且當(dāng)前轉(zhuǎn)換級(jí)輸出的殘余信號(hào)具有放大誤差(amplitude?error)，該放大誤差會(huì)引起后續(xù)轉(zhuǎn)換級(jí)數(shù)字輸出值的誤差。因此，增益誤差校正模塊110必須估計(jì)增益誤差，并且依據(jù)增益誤差校準(zhǔn)數(shù)字轉(zhuǎn)換值D_out。否則，數(shù)字轉(zhuǎn)換值D_out的精確度以及分辨率(resolution)就會(huì)降低。