[實(shí)用新型]時(shí)間交替模數(shù)轉(zhuǎn)換器失配誤差的自適應(yīng)校準(zhǔn)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020256590.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN201830239U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉素娟;張?zhí)?/a>;余涵;陳建新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M1/10
• 分類號(hào): H03M1/10;H03M1/12
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種校準(zhǔn)裝置，具體涉及應(yīng)用于多通道時(shí)間交替模數(shù)轉(zhuǎn)換器(TIADC)的一種自適應(yīng)校準(zhǔn)裝置，能夠校準(zhǔn)TIADC中多個(gè)通道之間的失配誤差。?

背景技術(shù)

采用多個(gè)相對(duì)低速、高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)多個(gè)通道并行時(shí)間交替采樣構(gòu)成TIADC系統(tǒng)是目前高速、高精ADC的發(fā)展方向。但在實(shí)際應(yīng)用中，ADC的制造工藝等引入通道失配誤差(時(shí)間誤差、增益誤差和偏置誤差)，失配誤差如果不加以校準(zhǔn)，就會(huì)嚴(yán)重影響TIADC系統(tǒng)的性能。申請(qǐng)專利號(hào)為200510094743.0自校準(zhǔn)多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器給出了校準(zhǔn)增益誤差和偏置誤差的方法；申請(qǐng)專利號(hào)為200510122833.6四通道無失配時(shí)鐘控制電路提供了一種減小時(shí)間誤差的時(shí)鐘控制電路，這種方法要求采樣保持電路必須以系統(tǒng)的采樣速度運(yùn)行，而設(shè)計(jì)高速高精度的采樣保持電路是很困難的，限制了TIADC系統(tǒng)的采樣速度。美國專利US2008174461-A1在模擬域從設(shè)計(jì)ADC的角度減小TIADC的失配誤差，對(duì)于現(xiàn)有ADC芯片則不具有通用性。美國專利US2008030387-A1只能校準(zhǔn)增益誤差；US2008024338-A1只能校準(zhǔn)增益誤差和偏置誤差。?

M個(gè)采樣速率為fs的ADC并行交替工作，構(gòu)成采樣速率為Fs(Fs＝Mfs)的TIADC系統(tǒng)，此時(shí)TIADC系統(tǒng)可以處理的模擬輸入信號(hào)的帶寬為Fs/2。但對(duì)于每個(gè)通道的ADC可以處理的最大帶寬為fs/2，也就是說當(dāng)輸入信號(hào)帶寬小于fs/2才可以保證每個(gè)ADC的輸出不混疊。由于增益誤差和偏置誤差是線性的，因此可以通過在fs/2輸入帶寬內(nèi)對(duì)單個(gè)通道進(jìn)行補(bǔ)償然后外推到整個(gè)Fs/2輸入帶寬內(nèi)。但對(duì)于時(shí)間誤差，在輸入帶寬小于fs/2時(shí)，可以通過注入測(cè)試信號(hào)計(jì)算出時(shí)間誤差后，利用延時(shí)濾波器進(jìn)行相位補(bǔ)償。當(dāng)輸入信號(hào)的帶寬大于fs/2時(shí)，每個(gè)通道ADC的輸出都是混疊的，反映在輸出頻譜上是大于fs/2的輸入信號(hào)被折回到fs/2內(nèi)，此時(shí)輸出頻譜信息?已不能真實(shí)的反映時(shí)間誤差信息，因此不能再通過在每個(gè)通道上引入延時(shí)濾波器進(jìn)行誤差補(bǔ)償。如何在寬帶輸入時(shí)(輸入信號(hào)帶寬為Fs/2)，完成時(shí)間誤差的校準(zhǔn)是本實(shí)用新型目的。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是通過提供一種多通道時(shí)間交替模數(shù)轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)校準(zhǔn)裝置，不僅可以校準(zhǔn)TIADC系統(tǒng)的增益誤差和偏置誤差，還可以校準(zhǔn)與輸入信號(hào)頻率有關(guān)時(shí)間誤差以及各通道ADC的頻率響應(yīng)失配誤差。?

本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：?

一種時(shí)間交替模數(shù)轉(zhuǎn)換器(TIADC)失配誤差的自適應(yīng)校準(zhǔn)裝置，包括時(shí)鐘產(chǎn)生電路、M通道TIADC、信號(hào)重組、自適應(yīng)重構(gòu)濾波器組、數(shù)字參考信號(hào)發(fā)生器、模擬參考信號(hào)發(fā)生器、求差器。?

時(shí)鐘產(chǎn)生電路(6)的輸出端與M個(gè)ADC的輸入端、模擬信號(hào)發(fā)生器(4)、M通道TIADC(1)、信號(hào)重組(2)、自適應(yīng)重構(gòu)濾波器組(5)以及數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)器(3)的輸入端連接；存儲(chǔ)器(3)的輸出端與模擬信號(hào)發(fā)生器(4)以及求差器(7)的輸入端連接；M個(gè)ADC的輸出端與信號(hào)重組(2)的輸入端連接，信號(hào)重組(2)的輸出端通過自適應(yīng)重構(gòu)濾波器組(5)與多路選擇器的輸入端連接；?

在TIADC系統(tǒng)芯片中內(nèi)置存儲(chǔ)少量同步信號(hào)和帶限偽隨機(jī)信號(hào)的小規(guī)模存儲(chǔ)器。?

前述的自適應(yīng)重構(gòu)濾波器組(5)包含M個(gè)采用并行結(jié)構(gòu)連接的自適應(yīng)重構(gòu)濾波器。?

前述的時(shí)鐘產(chǎn)生電路(6)產(chǎn)生M個(gè)速率為fs相位分別為0°、2π/M°、2×2π/M°、3×2π/M°…(M-1)×2π/M°的時(shí)鐘，分別送入第一通道ADC、第二通道ADC、第三通道ADC…第M通道ADC多通道并行交替工作。?