[發(fā)明專利]一種循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器及數(shù)字校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310061678.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN103124177A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚素英;姜兆瑞;高靜;史再峰;徐江濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M1/10
• 分類號(hào): H03M1/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括：有模數(shù)轉(zhuǎn)換器（1），其特征在于，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（1）的輸入端通過一個(gè)采樣保持電路（2）連接輸入信號(hào)Vsig，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（1）的輸入端還通過開關(guān)信號(hào)連接校準(zhǔn)信號(hào)Vcal。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（1）的轉(zhuǎn)換頻率為fc，所述的采樣保持電路（2）的采樣頻率為fs，其中，fc＝2fs。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（1）的級(jí)間增益G<2。?

4.一種用于權(quán)利要求1所述的循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括如下步驟：?

1）設(shè)定循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的級(jí)間增益G<2；?

2）設(shè)定N級(jí)循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最后一級(jí)即N級(jí)的傳輸函數(shù)是理想的傳輸函數(shù)；?

3）對(duì)第N－1級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)誤差提取；?

4）對(duì)第N－2級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)誤差提取；?

5）對(duì)N－3級(jí)以及N－3級(jí)之后的各級(jí)的校準(zhǔn)誤差提取；?

6）得到全部校準(zhǔn)誤差S0_N-1、S1_N-1、S0_N-2、S1_N-2、…、S0₁、S1₁，并存儲(chǔ)，用于對(duì)之后的量化進(jìn)行校準(zhǔn)，將所存校準(zhǔn)誤差用于校準(zhǔn)正常量化的數(shù)字碼采用如下公式：?

其中Y為加入校準(zhǔn)算法后的數(shù)字輸出，X為無校準(zhǔn)算法的數(shù)字輸出。?

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟3）所述的對(duì)第N－1級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)誤差提取，包括有如下步驟：?

（1）對(duì)該級(jí)輸入校準(zhǔn)信號(hào)；?

（2）將N－1之前的各級(jí)數(shù)字輸出碼強(qiáng)制為0；?

（3）對(duì)N－1級(jí)的數(shù)字輸出強(qiáng)制為1，得到第N－1級(jí)的第一個(gè)校準(zhǔn)誤差S1_N-1；?

（4）對(duì)該級(jí)輸入校準(zhǔn)信號(hào)；?

（5）將N－1之前的各級(jí)數(shù)字輸出碼強(qiáng)制為0；?

（6）對(duì)N－1級(jí)的數(shù)字輸出強(qiáng)制為0，得到第N－1級(jí)的第二個(gè)校準(zhǔn)誤差S0_N-1。?

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟4）所述的對(duì)第N－2級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)誤差提取，包括如下步驟：?

（1）對(duì)該級(jí)輸入校準(zhǔn)信號(hào)；?

（2）將N－2之前的各級(jí)數(shù)字輸出碼強(qiáng)制為0；?

（3）對(duì)N－2級(jí)的數(shù)字輸出強(qiáng)制為1，得到第一個(gè)數(shù)字輸出碼S1'_N-2；?

（4）對(duì)該級(jí)輸入校準(zhǔn)信號(hào)；?

（5）將N－2之前的各級(jí)數(shù)字輸出碼強(qiáng)制為0；?

（6）對(duì)N-2級(jí)的數(shù)字輸出強(qiáng)制為0，得到第二個(gè)數(shù)字輸出碼S0'_N-2；?

（7）采用如下公式提取第N－2級(jí)的兩個(gè)校準(zhǔn)誤差如下：?

S1_N-2=S1'_N-2-D_N-1(S1_N-1-S0_N-1)?

S0_N-2=S0'_N-2-D_N-1(S1_N-1-S0_N-1)?

其中，D_N-1是第N-1級(jí)的數(shù)字輸出；S1_N-1是第N－1級(jí)的第一個(gè)校準(zhǔn)誤差；S0_N-1是第N－1級(jí)的第二個(gè)校準(zhǔn)誤差。?

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟5）所述的對(duì)N－3級(jí)以及N－3級(jí)之后的各級(jí)的校準(zhǔn)誤差提取，是首先設(shè)定校準(zhǔn)級(jí)是第i級(jí)，其中≤i≤采用如下公式得到該級(jí)的兩個(gè)校準(zhǔn)誤差值：?

其中，S0'和S1'分別是該級(jí)數(shù)字輸出強(qiáng)制為0和1，以及該級(jí)之前的各級(jí)數(shù)字輸出碼強(qiáng)制為0得到的兩個(gè)數(shù)字輸出碼值；k是第i級(jí)之前的級(jí)數(shù)。?

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述的校準(zhǔn)信號(hào)的值是循環(huán)模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳輸函數(shù)的跳變點(diǎn)的電壓值。?