專利名稱：模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置與方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種轉(zhuǎn)換裝置與方法，且特別是有關于一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置與方法。
背景技術：
在光學儲存系統(tǒng)中，光學讀取頭將偵測由光碟表面所反射回來的射頻(RadioFrequency，簡稱RF)信號和伺服(Servo)信號。此外，射頻信號和伺服信號將經(jīng)由模擬前端(Analog Front-End,簡稱AFE)處理，并通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-DigitalConverter,簡稱ADC)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的信息，以供讀取通道與數(shù)字前端(DigitalFront-End,簡稱DFE)做處理,其中讀取通道例如是部分響應最大可能(Partial ResponseMaximum Likelihood，簡稱PRML)電路。在上述過程中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器為一關鍵元件。倘若轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生失真，將會影響到后級PRML電路與數(shù)字前端的處理結(jié)果。圖1A繪示為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的理想轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。如圖1A所示，隨著模擬電壓由低至高的上升，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字碼將呈現(xiàn)單調(diào)性(Monotonic)的遞增。更嚴格的來說，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的積分非線性(Integral Nonlinearity,簡稱INL)誤差與微分非線性(Differential Nonlinearity,簡稱DNL)誤差也必需為零,才稱得上是理想的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。由此，在理想的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換上，當輸入一模擬弦波時，所轉(zhuǎn)出的數(shù)字碼也將呈現(xiàn)趨近于弦波的曲線。然而，在實際應用上，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換曲線可能會呈現(xiàn)非單調(diào)性(Non-monotonic)的遞增。例如，圖1B繪示為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的非理想轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。如圖1B所示，當輸入一模擬弦波時，所轉(zhuǎn)出的數(shù)字碼已經(jīng)失真，進而無法呈現(xiàn)趨近于弦波的曲線。此時，失真的數(shù)字碼將影響光學儲存系統(tǒng)的讀碟性能，亦或使糾錯能力變差。嚴重的話，則有可能造成伺服控制的失敗，甚至導致光學儲存系統(tǒng)無法讀取碟片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，利用線性區(qū)間偵測單元偵測轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，以將輸入信號調(diào)整至轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。由此，將可避免信號產(chǎn)生變形與失真的問題。本發(fā)明提供一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，利用偏移控制信息先將輸入信號調(diào)整至轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，之后再對輸入信號進行轉(zhuǎn)換。由此，將可確保由輸入信號轉(zhuǎn)換而來的輸出數(shù)據(jù)流不會引發(fā)信號變形與失真的問題。本發(fā)明提出一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，包括第一電平調(diào)整單元、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及線性區(qū)間偵測單元。第一電平調(diào)整單元在調(diào)整模式下傳送測試信號，并在操作模式下傳送第一輸入信號。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換測試信號或是第一輸入信號，以產(chǎn)生測試數(shù)據(jù)流或是第一輸出數(shù)據(jù)流。在調(diào)整模式下，線性區(qū)間偵測單元利用測試數(shù)據(jù)流取得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整偏移控制信息。此外，在操作模式下，線性區(qū)間偵測單元持 續(xù)輸出偏移控制信息。其中，在傳送第一輸入信號之前，第一電平調(diào)整單元依據(jù)偏移控制信息調(diào)整第一輸入信號的直流電平，以致使第一輸入信號位于轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的線性區(qū)間偵測單元包括區(qū)間偵測器、控制器以及偏移調(diào)整器。在調(diào)整模式下，區(qū)間偵測器依據(jù)對應于測試信號的多個模擬電壓記錄測試數(shù)據(jù)流中的多個數(shù)字碼以取得轉(zhuǎn)換曲線，并偵測轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)以產(chǎn)生區(qū)域信息。控制器在調(diào)整模式下依據(jù)區(qū)域信息而決定是否產(chǎn)生調(diào)整信息，并在操作模式下產(chǎn)生操作信息。偏移調(diào)整器在調(diào)整模式下依據(jù)調(diào)整信息的產(chǎn)生與否而決定是否調(diào)整偏移控制信息，并在操作模式下依據(jù)操作信息持續(xù)輸出偏移控制信息。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的線性區(qū)間偵測單元還包括數(shù)字波形產(chǎn)生器。其中，數(shù)字波形產(chǎn)生器在調(diào)整模式下產(chǎn)生參考數(shù)據(jù)流，且第一電平調(diào)整單元接收參考數(shù)據(jù)流，并將參考數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成測試信號。在本發(fā)明的一實施例中，上述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置還包括第二電平調(diào)整單元與多工器。在操作模式下，第二電平調(diào)整單元依據(jù)偏移控制信息調(diào)整第二輸入信號的直流電平，以致使第二輸入信號位于轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)，并傳送第二輸入信號。在操作模式下，多工器從第一輸入信號與第二輸入信號中擇一輸出。其中，當多工器輸出第一輸入信號時，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將第一輸入信號轉(zhuǎn)換成第一輸出數(shù)據(jù)流。當多工器輸出第二輸入信號時，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將第二輸入信號轉(zhuǎn)換成第二輸出數(shù)據(jù)流。從另一觀點來看，本發(fā)明提出一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，適用于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，且所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法包括下列步驟:在調(diào)整模式下，傳送測試信號，并將測試信號轉(zhuǎn)換成測試數(shù)據(jù)流；利用測試數(shù)據(jù)流取得轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整偏移控制信息；在操作模式下，依據(jù)偏移控制信息調(diào)整第一輸入信號的直流電平，以致使第一輸入信號位于轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)；以及，傳送第一輸入信號，并將第一輸入信號轉(zhuǎn)換成第一輸出數(shù)據(jù)流?；谏鲜?，本發(fā)明是先偵測出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)據(jù)以控制偏移控制信息。由此，當輸入信號要進行轉(zhuǎn)換時，將可先利用偏移控制信息將輸入信號調(diào)整至轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)，之后再對輸入信號進行轉(zhuǎn)換。如此一來，將可確保由輸入信號轉(zhuǎn)換而來的輸出數(shù)據(jù)流不會引發(fā)信號變形與失真的問題。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。


圖1A繪示為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的理想轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。圖1B繪示為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的非理想轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。圖2為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的示意圖。圖3A至圖3C分別為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。圖4A與圖4B分別為依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。圖5為依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的示意圖。圖6為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法的流程圖。主要元件符號說明
200:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置211 212:電平調(diào)整單元220:多工器230:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器240:線性區(qū)間偵測單元DF:偏移控制信息ST:測試信號Sll S12:輸入信號DST:測試數(shù)據(jù)流DSll DS12:輸出數(shù)據(jù)流241:區(qū)間偵測器242:控制器243:數(shù)字波形產(chǎn)生器244:偏移調(diào)整器DA:區(qū)域信息`DTl:調(diào)整信息DT2:操作信息EN:使能信息DSF:參考數(shù)據(jù)流410 420:轉(zhuǎn)換曲線AL41 AL42:線性區(qū)AN41 AN42:非線性區(qū)250:模擬波形產(chǎn)生器S610 S640:用以說明圖6實施例的各步驟流程。
具體實施例方式圖2為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的示意圖。參照圖2，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200包括電平調(diào)整單元211 212、多工器220、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230與線性區(qū)間偵測單元240。其中，多工器220電性連接在電平調(diào)整單元211 212與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230之間，并用以將來自電平調(diào)整單元211 212的信號擇一輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230。此外，線性區(qū)間偵測單元240電性連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230與電平調(diào)整單元211 212之間，并用以提供一偏移控制信息DF。在操作上，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200具有一調(diào)整模式與一操作模式。其中，在調(diào)整模式下，可通過電平調(diào)整單元211 212傳送相同或是相異的兩測試信號ST至多工器220，其中測試信號ST可例如是斜波、三角波、鋸齒波或是弦波。由此，多工器220將從兩測試信號ST中擇一輸至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230。此外，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230會將測試信號ST轉(zhuǎn)換成一測試數(shù)據(jù)流DST。在調(diào)整模式下，線性區(qū)間偵測單元240會利用測試數(shù)據(jù)流DST取得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整偏移控制信息DF。換言之，在調(diào)整模式下，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200主要是通過線性區(qū)間偵測單元240，來偵測模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，并據(jù)以控制偏移控制信息DF。另一方面，在操作模式下，線性區(qū)間偵測單元240會停止偵測的動作，并持續(xù)地輸出在調(diào)整模式下所取得的偏移控制信息DF。此外，此時的電平調(diào)整單元211 212將接收輸入信號Sll S12,并傳送輸入信號Sll S12至多工器220。值得注意的是,在傳送輸入信號Sll S12之前，電平調(diào)整單元211 212皆會依據(jù)偏移控制信息DF調(diào)整輸入信號Sll S12的直流電平，以致使輸入信號Sll S12位于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)。再者，多工器220會從輸入信號Sll S12中擇一輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230。當輸入信號Sll被選取時，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230會將輸入信號Sll轉(zhuǎn)換成相應的輸出數(shù)據(jù)流DS11。反之，當輸入信號S12被選取時，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230則會將輸入信號S12轉(zhuǎn)換成相應的輸出數(shù)據(jù)流DS12。值得一提的是，由于輸入信號Sll S12皆被調(diào)整至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)，因此模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230所輸出的輸出數(shù)據(jù)流DSll與DS12將不會產(chǎn)生失真的情況。換言之，在操作模式下，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200主要是利用偏移控制信息DF來調(diào)整輸入信號Sll S12的直流電平，以致使模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230所產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)流不會失真。為了致使本領域技術人員能更加了解本發(fā)明，以下將針對線性區(qū)間偵測單元240的內(nèi)部結(jié)構作更進一步的說明。參照圖2，線性區(qū)間偵測單元240包括區(qū)間偵測器241、控制器242、數(shù)字波形產(chǎn)生器243與偏移調(diào)整器244。其中，區(qū)間偵測器241電性連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230?？?制器242電性連接區(qū)間偵測器241。此外，數(shù)字波形產(chǎn)生器243與偏移調(diào)整器244電性連接電平調(diào)整單元211 212。在操作上，關于測試信號ST所對應的多個模擬電壓已預先儲存在區(qū)間偵測器241中。此外，在調(diào)整模式下，區(qū)間偵測器241會依據(jù)上述多個模擬電壓逐一記錄測試數(shù)據(jù)流DST中的多個數(shù)字碼，進而取得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線。在實際應用上，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線可能會出現(xiàn)非理想的狀況，因此區(qū)間偵測器241會更進一步地偵測出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。舉例來說，圖3A至圖3C分別為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的轉(zhuǎn)換曲線的示意圖，其中X軸為測試信號ST所對應的多個模擬電壓，且Y軸為測試數(shù)據(jù)流DST中的多個數(shù)字碼。如圖3A至圖3C所示，一般常見的非理想的轉(zhuǎn)換曲線包括三種情況:缺碼(missing code)、不良的積分/微分非線性誤差以及非單調(diào)性曲線。參照圖3A，在缺碼的情況下，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230所輸出的某個數(shù)字碼會完全不會出現(xiàn)。例如，在圖3A中，當模擬電壓固定在2.1伏特時，數(shù)字碼有可能會在63或65之間一直跳動，進而產(chǎn)生突波(glitch)的現(xiàn)象。為了避免上述情況，區(qū)間偵測器241會判別所述多個數(shù)字碼中是否有至少一特定數(shù)字碼并未出現(xiàn)。倘若有至少一特定數(shù)字碼并未出現(xiàn)時，區(qū)間偵測器241將利用該至少一特定數(shù)字碼劃分出轉(zhuǎn)換曲線的非線性區(qū)域，并進而利用非線性區(qū)域劃分出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)域。參照圖3B，在不良的積分/微分非線性誤差下，所有的數(shù)字碼皆會出現(xiàn)，但會有多個模擬電壓對應到同樣的數(shù)字碼。例如，在圖3B中，模擬電壓在1.9和2.0伏特時皆對應到數(shù)字碼(66)。為了避免上述情況，區(qū)間偵測器241會判別所述多個數(shù)字碼中是否有至少一特定數(shù)字碼停留超過一預設時間。倘若有至少一特定數(shù)字碼停留超過預設時間時，區(qū)間偵測器241將利用該至少一特定數(shù)字碼劃分出轉(zhuǎn)換曲線的非線性區(qū)域，并進而利用非線性區(qū)域劃分出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)域。參照圖3C，在非單調(diào)性曲線的情況下，可以看到一個數(shù)字碼可能會對應到多個模擬電壓。例如，在圖3C中，數(shù)字碼(70)有可能會對應到3個模擬電壓-亦即1.9伏特、2.0伏特、2.1伏特。為了避免上述情況，區(qū)間偵測器241會判別轉(zhuǎn)換曲線是否有出現(xiàn)一負斜率。當轉(zhuǎn)換曲線出現(xiàn)負斜率時，區(qū)間偵測器241會利用所述多個數(shù)字碼中用以形成負斜率的數(shù)字碼來劃分出轉(zhuǎn)換曲線的非線性區(qū)域，并進而利用非線性區(qū)域劃分出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)域。換言之，在調(diào)整模式下，區(qū)間偵測器241會判別是否有至少一特定數(shù)字碼并未出現(xiàn)或是停留超過一預設時間，并判別轉(zhuǎn)換曲線是否有出現(xiàn)負斜率，以由此偵測出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。此外，區(qū)間偵測器241會依據(jù)所偵測到的線性區(qū)產(chǎn)生相應的區(qū)域信息DA，以致使控制器242可以依據(jù)區(qū)域信息DA而決定是否產(chǎn)生一調(diào)整信息DTl。其中，控制器242可依據(jù)區(qū)域信息DA來判別轉(zhuǎn)換曲線是否呈現(xiàn)單調(diào)性的遞增。此外，當判別結(jié)果為轉(zhuǎn)換曲線并非是呈現(xiàn)單調(diào)性的遞增時，控制器242將產(chǎn)生調(diào)整信息DTl。相對地，當判別結(jié)果為轉(zhuǎn)換曲線是呈現(xiàn)單調(diào)性的遞增時，控制器242將不會產(chǎn)生調(diào)整信息DTl。舉例來說，圖4A與圖4B分別為依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。如圖4A與圖4B所示，通過區(qū)間偵測器241將可取得轉(zhuǎn)換曲線410或是420，并進而偵測出轉(zhuǎn)換曲線410的線性區(qū)AL41或是轉(zhuǎn)換曲線420的線性區(qū)AL42，且AN41與AN42分別是轉(zhuǎn)換曲線410與420的非線性區(qū)。在此，控制器242可依據(jù)區(qū)域信息DA而判別出轉(zhuǎn)換曲線410或是420的線性區(qū)并未涵蓋整個轉(zhuǎn)換曲線，進而判定轉(zhuǎn)換曲線410或是420并非是呈現(xiàn)單調(diào)性的遞增。因此，控制器242將產(chǎn)生相應的調(diào)整信息DTl。由此，在調(diào)整模式下，當調(diào)整信息DTl被產(chǎn)生時，偏移調(diào)整器244將依據(jù)調(diào)整信息DTl調(diào)整偏移控制信息DF。反之，當調(diào)整信息DTl不被產(chǎn)生時，偏移調(diào)整器244會將偏移控制信息DF維持在一初始值。例如，偏移控制信息DF的初始值是依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的中心點來予以設定。另一方面，在操作 模式下，區(qū)間偵測器241則會停止偵測轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，且控制器242會產(chǎn)生一操作信息DT2。由此,在操作模式下，偏移調(diào)整器244將依據(jù)操作信息DT2持續(xù)地輸出在調(diào)整模式下所取得的偏移控制信息DF。值得一提的是，在圖2實施例中，測試信號ST的來源主要是由線性區(qū)間偵測單元240中的數(shù)字波形產(chǎn)生器243來產(chǎn)生。其中，在調(diào)整模式下，控制器242會產(chǎn)生一使能信息EN給數(shù)字波形產(chǎn)生器243。由此，數(shù)字波形產(chǎn)生器243將產(chǎn)生參考數(shù)據(jù)流DSF。此外，電平調(diào)整單元211與電平調(diào)整單元212將接收參考數(shù)據(jù)流DSF，并將數(shù)字形式的參考數(shù)據(jù)流DSF轉(zhuǎn)換成模擬形式的測試信號ST。再者，在調(diào)整模式下，電平調(diào)整單元211與電平調(diào)整單元212傳送測試信號ST至多工器220。此外，測試信號ST也可直接由模擬波形產(chǎn)生器或是外部波形產(chǎn)生器來直接提供。舉例來說，圖5為依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的示意圖。請同時參照圖2與圖5來看，兩者最大不同之處在于，圖5中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200還包括模擬波形產(chǎn)生器250，且線性區(qū)間偵測單元240中并未設置數(shù)字波形產(chǎn)生器。由此，在圖5實施例中，模擬波形產(chǎn)生器250會在調(diào)整模式下，直接供應測試信號ST給電平調(diào)整單元211與電平調(diào)整單元212，以致使電平調(diào)整單元211與電平調(diào)整單元212可以傳送測試信號ST至多工器220。
在實際應用上，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200可應用至光學儲存系統(tǒng)，并用以針對來自光學儲存系統(tǒng)的讀取通道的射頻信號與來自伺服通道的伺服信號進行轉(zhuǎn)換。其中，在光學儲存系統(tǒng)初始化的過程中，可先關閉系統(tǒng)內(nèi)的激光二極管，并將光學讀取頭移至底端，避免受到光學系統(tǒng)的反射信號所干擾，且將模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200切換至調(diào)整模式。由此，在光學儲存系統(tǒng)初始化的過程中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200也將偵測出其內(nèi)部模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。由此，當光學儲存系統(tǒng)正常運行時，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200將相應地切換至操作模式，以通過電平調(diào)整單元211 212分別接收射頻信號和伺服信號。亦即，此時的射頻信號和伺服信號相當于之前所述的輸入信號Sll S12。換言之，當光學儲存系統(tǒng)正常運行時，電平調(diào)整單元211 212將會把射頻信號和伺服信號分別調(diào)整至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。由此，光學儲存系統(tǒng)利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200所轉(zhuǎn)換出的輸出數(shù)據(jù)流將不會引發(fā)信號變形與失真的問題，進而提升光學儲存系統(tǒng)的讀碟能力以及伺服控制信號的品質(zhì)。此外，在實際應用上，倘若模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200只需針對單一通道的信號進行轉(zhuǎn)換，本領域技術人員也可依據(jù)設計所需將模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200中的電平調(diào)整單元212與多工器220予以移除。此時，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200依舊可將來自單一通道的信號調(diào)整至轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，并進而對來自單一通道的信號進行轉(zhuǎn)換。換言之，圖2與圖5實施例所列舉的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置200并非用以限定本發(fā)明，本領域技術人員可依設計所需選擇性地移除電平調(diào)整單元212與多工器220。從另一觀點來看，圖6為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法的流程圖，其中所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法適用于一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置。參照圖6，如步驟S610所示，在調(diào)整模式下，將傳送測試信號，并將測試信號轉(zhuǎn)換成測試數(shù)據(jù)流。接著，如步驟S620所示，利用測試數(shù)據(jù)流取得轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整偏移控制信息。換言之，在調(diào)整模式下， 將可偵測出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，并據(jù)以控制偏移控制信息。另一方面，如步驟S630所示，在操作模式下，依據(jù)偏移控制信息調(diào)整輸入信號的直流電平，以致使輸入信號位于轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)。此外，如步驟S640所示，傳送輸入信號，并將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出數(shù)據(jù)流。換言之，在操作模式下，將可利用偏移控制信息調(diào)整輸入信號，以確保輸出數(shù)據(jù)流不會產(chǎn)生失真的問題。至于本實施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法的詳細說明已包含在上述各實施例中，故在此不予贅述。綜上所述，本發(fā)明是先偵測出轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)來據(jù)以控制偏移控制信息。由此，當輸入信號要進行轉(zhuǎn)換時，本發(fā)明可先利用偏移控制信息將輸入信號調(diào)整至轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)，之后再對輸入信號進行轉(zhuǎn)換。如此一來，將可確保由輸入信號轉(zhuǎn)換而來的輸出數(shù)據(jù)流不會引發(fā)信號變形與失真的問題。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，包括: 一第一電平調(diào)整單元，在一調(diào)整模式下傳送一測試信號，并在一操作模式下傳送一第一輸入信號; 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換該測試信號或是該第一輸入信號，以產(chǎn)生一測試數(shù)據(jù)流或是一第一輸出數(shù)據(jù)流；以及 一線性區(qū)間偵測單元，在該調(diào)整模式下，利用該測試數(shù)據(jù)流取得該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的一轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整一偏移控制信息，且在該操作模式下，持續(xù)輸出該偏移控制信息， 其中，在傳送該第一輸入信號之前，該第一電平調(diào)整單元依據(jù)該偏移控制信息調(diào)整該第一輸入信號的直流電平，以致使該第一輸入信號位于該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，其中該線性區(qū)間偵測單元包括: 一區(qū)間偵測器，在該調(diào)整模式下，依據(jù)對應于該測試信號的多個模擬電壓記錄該測試數(shù)據(jù)流中的多 個數(shù)字碼以取得該轉(zhuǎn)換曲線，并偵測該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)以產(chǎn)生一區(qū)域信息； 一控制器，在該調(diào)整模式下，依據(jù)該區(qū)域信息而決定是否產(chǎn)生一調(diào)整信息，并在該操作模式下，產(chǎn)生一操作信息；以及 一偏移調(diào)整器，在該調(diào)整模式下，依據(jù)該調(diào)整信息的產(chǎn)生與否而決定是否調(diào)整該偏移控制信息，并在該操作模式下，依據(jù)該操作信息持續(xù)輸出該偏移控制信息。
3.根據(jù)權利要求2所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，其中該區(qū)間偵測器判別所述數(shù)字碼中是否有至少一特定數(shù)字碼并未出現(xiàn)或是停留超過一預設時間，并判別該轉(zhuǎn)換曲線是否有出現(xiàn)一負斜率，以由此偵測出該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。
4.根據(jù)權利要求2所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，其中該線性區(qū)間偵測單元還包括: 一數(shù)字波形產(chǎn)生器，在該調(diào)整模式下產(chǎn)生一參考數(shù)據(jù)流，其中該第一電平調(diào)整單元接收該參考數(shù)據(jù)流，并將該參考數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成該測試信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，還包括: 一模擬波形產(chǎn)生器，在該調(diào)整模式下，產(chǎn)生該測試信號。
6.根據(jù)權利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，還包括: 一第二電平調(diào)整單元，在該操作模式下，依據(jù)該偏移控制信息調(diào)整一第二輸入信號的直流電平，以致使該第二輸入信號位于該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)，并傳送該第二輸入信號；以及 一多工器，在該操作模式下，從該第一輸入信號與該第二輸入信號中擇一輸出， 其中，當該多工器輸出該第一輸入信號時，該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將該第一輸入信號轉(zhuǎn)換成該第一輸出數(shù)據(jù)流，當該多工器輸出該第二輸入信號時，該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將該第二輸入信號轉(zhuǎn)換成一第二輸出數(shù)據(jù)流。
7.一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，適用于一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，且該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法包括: 在一調(diào)整模式下，傳送一測試信號，并將該測試信號轉(zhuǎn)換成一測試數(shù)據(jù)流； 利用該測試數(shù)據(jù)流取得一轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整一偏移控制信息；在一操作模式下，依據(jù)該偏移控制信息調(diào)整一第一輸入信號的直流電平，以致使該第一輸入信號位于該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)；以及 傳送該第一輸入信號，并將該第一輸入信號轉(zhuǎn)換成一第一輸出數(shù)據(jù)流。
8.根據(jù)權利要求7所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中利用該測試數(shù)據(jù)流取得該轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整該偏移控制信息的步驟包括: 依據(jù)對應于該測試信號的多個模擬電壓記錄該測試數(shù)據(jù)流中的多個數(shù)字碼，以取得該轉(zhuǎn)換曲線； 偵測該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)，以產(chǎn)生一區(qū)域信息； 依據(jù)該區(qū)域信息而決定是否產(chǎn)生一調(diào)整信息； 當該調(diào)整信息被產(chǎn)生時，依據(jù)該調(diào)整信息調(diào)整該偏移控制信息；以及 當該調(diào)整信息不被產(chǎn)生時，將該偏移控制信息維持在一初始值。
9.根據(jù)權利要求8所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中偵測該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)的步驟包括: 判別所述數(shù)字碼中是否有至少一特定數(shù)字碼并未出現(xiàn)或是停留超過一預設時間；當有該至少一特定數(shù)字碼并未出現(xiàn)或是停留超過該預設時間時，利用該至少一特定數(shù)字碼劃分出該轉(zhuǎn)換曲線的一第一非線性區(qū)域； 判別該轉(zhuǎn)換曲線是否有出現(xiàn)一負斜率； 當該轉(zhuǎn)換曲線出現(xiàn)該負斜率時，利用所述數(shù)字碼中用以形成該負斜率的數(shù)字碼劃分出該轉(zhuǎn)換曲線的一第二非線性區(qū)域；以及 利用該第一非線性區(qū)域與該第二非線性區(qū)域劃分出該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)。
10.根據(jù)權利要求7所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，還包括: 在該調(diào)整模式下，產(chǎn)生一參考數(shù)據(jù)流；以及 將該參考數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成該測試信號。
11.根據(jù)權利要求7所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，還包括: 在該調(diào)整模式下，產(chǎn)生該測試信號。
12.根據(jù)權利要求7所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，還包括: 在該操作模式下，依據(jù)該偏移控制信息調(diào)整一第二輸入信號的直流電平，以致使該第二輸入信號位于該轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)； 傳送該第二輸入信號； 從該第一輸入信號與該第二輸入信號中擇一輸出；以及 當該第一輸入信號被輸出時，將 該第一輸入信號轉(zhuǎn)換成該第一輸出數(shù)據(jù)流；以及 當該第二輸入信號被輸出時，將該第二輸入信號轉(zhuǎn)換成一第二輸出數(shù)據(jù)流。
全文摘要
一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置與方法，且模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置包括第一電平調(diào)整單元、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及線性區(qū)間偵測單元。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換測試信號或是第一輸入信號，以產(chǎn)生測試數(shù)據(jù)流或是第一輸出數(shù)據(jù)流。在調(diào)整模式下，線性區(qū)間偵測單元利用測試數(shù)據(jù)流取得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換曲線，并依據(jù)轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)而決定是否調(diào)整偏移控制信息。在操作模式下，線性區(qū)間偵測單元持續(xù)輸出偏移控制信息。此外，在傳送第一輸入信號之前，第一電平調(diào)整單元依據(jù)偏移控制信息調(diào)整第一輸入信號的直流電平，以致使第一輸入信號位于轉(zhuǎn)換曲線的線性區(qū)內(nèi)。
文檔編號G11B7/08GK103247307SQ201210030419
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權日2012年2月10日
發(fā)明者鄭晏阡, 楊永吉, 巫建儀 申請人:凌陽科技股份有限公司