[發明專利]模擬數字轉換模塊、傳輸函數補償方法與裝置

有效

• 申請號: 201410128551.6
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104980153B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 金霄
• 申請（專利權）人: 揚智科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/06
• 分類號: H03M1/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,李靜

技術領域

本發明涉及一種模擬數字轉換(analog-digital conversion)模塊，且特別是用于模擬數字轉換模塊的傳輸函數(transfer function)補償方法與裝置。

背景技術

模擬數字轉換模塊是一種常見于電子設備中的基本元件，且具有傳輸函數，以通過傳輸函數將模擬信號轉換數字信號。一般來說，模擬數字轉換模塊的實際傳輸函數會因為放大器的非線性增益而與理想傳輸函數有所差異。

請參照圖1，圖1是傳統管路式(pipelined)模擬數字轉換模塊的實際傳輸函數與理想傳輸函數的示意圖。在圖1中，水平軸用以表示輸入信號的單位強度，而垂直軸用以表示對應輸出信號的單位強度。曲線C11用以表示傳統管路式模擬數字轉換模塊的實際傳輸函數，而曲線C12用以表示傳統管路式模擬數字轉換模塊的理想傳輸函數。

通過曲線C12可以得知，當輸入信號的單位強度落在-1至0.4的區域與0.4至1的區間時，理想傳輸函數會使得輸出信號的單位強度等于輸入信號的單位強度，但通過曲線C11可以發現，實際傳輸函數并不會使得輸出信號的單位強度等于輸入信號的單位強度。換言之，傳統管路式模擬數字轉換模塊存在著非線性效應，但由于增益為線性的，故此非線性效應并無法單獨通過增益補償來糾正。

發明內容

本發明實施例提供一種用以對模擬數字轉換模塊存在的非線性效應進行補償的傳輸函數補償方法。首先，提供對應于多個輸入范圍的多個補償函數，其中所述模擬數字轉換模塊使用實際傳輸函數將輸入信號轉換為實際輸出信號，所述實際輸出信號與理想輸出信號之間具有信號差異值，所述補償函數用以將由對應的所述輸入范圍的所述輸入信號所產生的所述實際輸出信號進行補償，以減少所述信號差異值，且所述理想輸出信號是由所述輸入輸出模塊的理想傳輸函數基于所述輸入信號而產生。然后，決定所述輸入信號的所述輸入范圍。接者，使用決定的所述輸入范圍對應的所述補償函數對由所述實際傳輸函數基于所述輸入信號所產生的所述實際輸出信號進行補償。

本發明實施例提供一種用以對模擬數字轉換模塊存在的非線性效應進行補償的傳輸函數補償裝置，且所述傳輸函數補償裝置包括多個補償單元、輸入范圍檢測器與多工器，其中所述多工器耦接于所述多個補償單元與所述輸入范圍檢測器。所述多個補償單元分別具有補償函數，其中所述模擬數字轉換模塊使用實際傳輸函數將輸入信號轉換為實際輸出信號，所述實際輸出信號與理想輸出信號之間具有信號差異值，所述補償單元使用補償函數對由對應的所述輸入范圍的所述輸入信號所產生的所述實際輸出信號進行補償，以減少所述信號差異值，且所述理想輸出信號是由所述輸入輸出模塊的理想傳輸函數基于所述輸入信號而產生。所述輸入范圍檢測器用以決定所述輸入信號的所述輸入范圍，以產生選擇信號。所述多工器依據所述選擇信號選擇輸出所述多個補償單元其中之一所補償的所述實際輸出信號。

本發明實施例提供一種模擬數字轉換模塊，所述模擬述字模塊包括模擬數字轉換器與傳輸函數補償裝置，其中傳輸函數補償裝置耦接于模擬數字轉換器。模擬數字轉換器使用實際傳輸函數將輸入信號轉換為實際輸出信號，其中所述實際輸出信號與理想輸出信號之間具有信號差異值，且所述理想輸出信號是由所述模擬數字轉換器的理想傳輸函數基于所述輸入信號而產生。傳輸函數補償裝置包括多個補償單元、輸入范圍檢測器、多工器與訓練電路，其中所述多工器耦接于所述多個補償單元與所述輸入范圍檢測器，且所述訓練電路耦接于所述多工器。所述多個補償單元分別具有補償函數，其中所述補償單元用所述補償函數對由對應的所述輸入范圍的所述輸入信號所產生的所述實際輸出信號進行補償，以減少所述信號差異值。所述輸入范圍檢測器用以決定所述輸入信號的所述輸入范圍，以產生選擇信號。所述多工器依據所述選擇信號選擇輸出所述多個補償單元其中之一所補償的所述實際輸出信號。所述用以根據基于對應的所述輸入范圍的所述輸入信號產生的所述信號差異值執行訓練程序而獲得所述補償函數的多個系數。

綜上所述，相較于傳統傳輸函數補償方法，本發明實施例所提供的傳輸函數補償方法與裝置的電路或算法的設計較為單純，而不復雜，且具有較佳的補償效果。因此，使用上述傳輸函數補償方法與裝置的模擬數字轉換模塊的轉換精確度較高，且具有相對較低的成本與電路復雜度。

為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明和附圖，但是此說明與附圖僅用來說明本發明，并非對本發明的權利要求范圍作任何的限制。

附圖說明

圖1是傳統管路式模擬數字轉換模塊的實際傳輸函數與理想傳輸函數的示意圖。