[發明專利]用于校準流水線模數轉換器的方法和裝置

有效

• 申請號: 201280058764.5
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN104054269A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: B.赫恩斯
• 申請（專利權）人: 希泰特微波公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 謝攀;劉春元

1.一種校準流水線模數轉換器的方法，所述流水線模數轉換器包括一個或多個串行連接的模數流水線級和后端模數轉換器，所述流水線模數轉換器還包括數字電路，所述數字電路用于接收一個或多個流水線級中的每一個和后端轉換器的數字輸出，使用用于校正加性、乘性和偏移誤差的校準系數來調整輸出，以及組合輸出，所述方法包括以下步驟：

（a）針對所選流水線級：

?????（i）將流水線級的輸入與緊接在前的流水線級斷開，或者如果流水線級是流水線模數轉換器的第一流水線級，則將流水線級的輸入與流水線模數轉換器的輸入斷開；

?????（ii）針對流水線級而測量級增益誤差、級電容失配誤差和級偏移誤差的值；

?????（iii）基于所測量的值來計算對于流水線級的校準系數，并更新校準系數以供在校正流水線級的正常操作模式中的加性、乘性和偏移誤差中使用；以及

?????（iv）將流水線級的輸入連接到緊接在前的流水線級，或者如果流水線級是第一流水線級，則將流水線級的輸入連接到流水線模數轉換器的輸入，使得流水線級可以在正常操作模式中操作；以及

（b）如果所選流水線級不是第一流水線級，則針對緊接在最后校準的流水線級之前的每個流水線級單獨地重復步驟（i）-（iv），直到在所述所選流水線級之前的所有流水線級已經依次被校準為止，使得流水線模數轉換器可以在正常操作模式中使用。

2.如權利要求1所述的方法，其中，每個流水線級包括電容器單元的陣列，每個電容器單元包括并行連接的至少兩個電容器，并且其中，步驟（a）（ii）包括單獨地測量針對電容器單元中的每個電容器的誤差和對所測量的誤差值進行數字求和。

3.如權利要求2所述的方法，其中，每個電容器單元包括兩個電容器。

4.如權利要求1所述的方法，其中，步驟（a）（ii）包括收集對于級增益誤差、級電容失配誤差和級偏移誤差的多個采樣，并獲得每種類型的誤差的平均值。

5.如權利要求1所述的方法，其中，步驟（a）（ii）包括同時測量級增益誤差、級電容失配誤差和級偏移誤差的值。

6.如權利要求1所述的方法，進一步包括在針對流水線級而測量級增益誤差、級電容失配誤差和級偏移誤差的值之前將對于流水線級的校準系數設置為標稱值。

7.如權利要求1所述的方法，其中，每個流水線級將模擬輸入信號采樣到一個單端或差分采樣網絡中。

8.如權利要求1所述的方法，其中，每個流水線級將模擬輸入信號采樣到兩個單端或差分采樣網絡中。

9.如權利要求1所述的方法，其中，流水線模數轉換器是多個并行流水線模數轉換器之一，并且其中，所述方法還包括使流水線模數轉換器離線以供校準。

10.如權利要求1所述的方法，其中，流水線模數轉換器包括兩個并行的時間交錯模數轉換器，其具有共享運算放大器的對應流水線級對。

11.如權利要求10所述的方法，其中，流水線模數轉換器是兩個或更多模數轉換器之一，所述兩個或更多模數轉換器形成對在時間上交錯的相同輸入信號進行采樣的時間交錯模數轉換器。

12.如權利要求1所述的方法，其中，流水線模數轉換器是兩個或更多模數轉換器之一，所述兩個或更多模數轉換器形成對在時間上交錯的相同輸入信號進行采樣的時間交錯模數轉換器。

13.如權利要求1所述的方法，其中，步驟（a）（ii）包括：在計算對于流水線級的校準系數之前，在流水線級在正常操作模式中的使用之間針對流水線級而測量級增益誤差、級電容失配誤差和級偏移誤差的值多次。

14.如權利要求1所述的方法，其中，在流水線模數轉換器的正常操作模式中，后端轉換器和每個流水線級的輸出通過用于校正加性、乘性和偏移誤差的系數來調整。