專利名稱：用于時(shí)間交錯(cuò)式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)健增益和相位校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于用于時(shí)間交錯(cuò)式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)健增益和相位校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)字通信、儀表、傳感器、計(jì)算機(jī)周邊裝置及其他電子器件及系統(tǒng)中對(duì)更高帶寬的逐漸增加的需求持續(xù)推動(dòng)對(duì)應(yīng)的對(duì)更高速度及更高分辨率的模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 的需要。在當(dāng)前集成電路(IC)技術(shù)中實(shí)施的單一 ADC核心電路無法在維持低生產(chǎn)成本的同時(shí)滿足此等應(yīng)用的轉(zhuǎn)換要求。提供較高取樣率的有效率方法為以時(shí)間交錯(cuò)方式使用較慢的模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC)核心電路的并聯(lián)組合。M通道時(shí)間交錯(cuò)式ADC系統(tǒng)包括M個(gè)ADC核心，每一 ADC核心以為總的所要系統(tǒng)取樣率的1/M的取樣率來操作。在不存在ADC核心的任何削弱、組件或制造變化或者在操作特性間的其他失配的情況下，所得時(shí)間多工輸出樣本與以系統(tǒng)取樣率操作的單一理想ADC的時(shí)間多工輸出樣本相同。然而，實(shí)務(wù)上，在不同ADC之間總是存在可使ADC系統(tǒng)的效能降級(jí)的失配。通常發(fā)生的失配顯現(xiàn)為ADC核心的偏移、增益及相位方面的差異。換言之，所有ADC核心的偏移及增益并不相同，且ADC核心并非全部在系統(tǒng)取樣頻率的恰好相同時(shí)刻處取樣。

發(fā)明內(nèi)容
本專利申請案集中于可預(yù)期增益及相位失配誤差顯現(xiàn)在士Fin+Fs/2處的類型的時(shí)間交錯(cuò)式ADC(TIADC)系統(tǒng)，其中Fin為一輸入信號(hào)頻率且Fs為該TIADC系統(tǒng)的取樣頻率。然而，若輸入信號(hào)具有在Fs/4周圍均勻地分布的成分，則歸因于此等增益及相位失配而不可能在所要輸入信號(hào)成分與誤差信號(hào)成分(或雜波)之間進(jìn)行區(qū)分。因此，基于該信號(hào)的整個(gè)頻譜執(zhí)行增益及相位校正的任何自適應(yīng)性校正電路或演算法定會(huì)在收斂方面展現(xiàn)問題。亦應(yīng)提及恰好在Fs/4處的信號(hào)為在Fs/4周圍對(duì)稱的信號(hào)的一退化狀況。至今已知的校正演算法一般已使用輸入信號(hào)的整個(gè)頻譜。因此，在上文所提及的輸入條件下，歸因于削弱而變得不可能在該等信號(hào)頻率成分與該等雜波之間進(jìn)行區(qū)分，藉此在自適應(yīng)性校正的收斂方面展現(xiàn)問題。發(fā)明人在本發(fā)明中呈現(xiàn)通過使該等演算法在上文所提及的信號(hào)條件下穩(wěn)健來矯正此問題的一途徑。已知或假定該輸入信號(hào)在總的ADC的奈奎斯頻率內(nèi)任何處具有一未使用頻譜。舉例而言，在雙通道TIADC(其中，M等于2)中，在個(gè)別ADC輸出的頻譜中的每一者中，未使用頻譜顯現(xiàn)為一非頻疊區(qū)。接著在應(yīng)用該自適應(yīng)性校正之前，通過一適當(dāng)數(shù)字濾波器來過濾在每一 ADC輸出中的此非頻疊頻譜以獲得免除上文所提及的任何種類的對(duì)稱性的信號(hào)。通過添加此濾波，現(xiàn)可有效地將自適應(yīng)性校正技術(shù)用于增益及相位失配校正。僅作為一實(shí)例，可通過一數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來實(shí)施應(yīng)用于雙通道TIADC的校正演算法， 該校正演算法通過基于在由該兩個(gè)ADC核心產(chǎn)生的第一數(shù)字信號(hào)及第二數(shù)字信號(hào)的功率方面的差異量測一誤差信號(hào)來校正增益誤差，或通過判定該兩個(gè)ADC輸出信號(hào)之間的一相關(guān)來估計(jì)取樣時(shí)間及/或相位誤差。可使用其他自適應(yīng)性技術(shù)，諸如在題為「Error Estimation and Correction in a Two-Channel Time Interleaved Analog to Digital Converter]的所頒予的美國專利7，839，323中所描述的彼等自適應(yīng)性技術(shù)，該專利全文特此以引用的方式并入?？蛇x擇性地將該等數(shù)字濾波器插入于該等ADC輸出與實(shí)施該相關(guān)的 DSP之間的信號(hào)路徑中。此情形在已知該輸入信號(hào)不具有將導(dǎo)致頻疊的任何內(nèi)容時(shí)停用該等濾波器且省略使用該整個(gè)輸入信號(hào)頻譜來進(jìn)行校正，且在已知存在將導(dǎo)致頻疊的內(nèi)容時(shí)啟用該等濾波器以移除導(dǎo)致頻疊的部分。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC裝置，其包含一時(shí)脈信號(hào)產(chǎn)生器，其用于產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)；一耦接至該時(shí)脈信號(hào)產(chǎn)生器的第一 ADC，該第一 ADC轉(zhuǎn)換一輸入信號(hào)以提供一第
一數(shù)字信號(hào)；一耦接至該時(shí)脈信號(hào)產(chǎn)生器的第二 ADC，該第二 ADC轉(zhuǎn)換該輸入信號(hào)以提供一第
二數(shù)字信號(hào)；一第一數(shù)字濾波器，其用于濾波該第一數(shù)字信號(hào)以提供一第一經(jīng)濾波的信號(hào)，其中該第一數(shù)字濾波器具有使該第一數(shù)字信號(hào)的由于該第一 ADC而頻疊的成分衰減的一頻率響應(yīng)；一第二數(shù)字濾波器，其用于濾波該第二數(shù)字信號(hào)以提供一第二經(jīng)濾波的信號(hào)，該第二數(shù)字濾波器具有使該第二數(shù)字信號(hào)的由于該第二 ADC而頻疊的成分衰減的一頻率響應(yīng)；一經(jīng)耦接以接收該第一經(jīng)濾波的信號(hào)及該第二經(jīng)濾波的信號(hào)的誤差量測區(qū)塊，該誤差量測區(qū)塊基于該第一經(jīng)濾波的信號(hào)及該第二經(jīng)濾波的信號(hào)產(chǎn)生一誤差量測信號(hào)；一經(jīng)耦接以接收該誤差信號(hào)的自適應(yīng)性處理器，該自適應(yīng)性處理器基于該誤差量測信號(hào)估計(jì)該第一 ADC與該第二 ADC之間的偏移、增益及取樣時(shí)間誤差中的至少一者，該自適應(yīng)性處理器回饋對(duì)應(yīng)于該所估計(jì)的誤差的一校正信號(hào)以校正該第一 ADC及該第二 ADC中的至少一者的偏移、增益及取樣時(shí)間誤差中的一者；及一多工器，其用于交錯(cuò)該第一數(shù)字信號(hào)及該第二數(shù)字信號(hào)以形成該輸入信號(hào)的一數(shù)字表示。其中該輸入信號(hào)具有在該第一 ADC及該第二 ADC的一奈奎斯區(qū)域內(nèi)的一未使用的頻譜部分。其中該第一數(shù)字濾波器具有傳遞該第一數(shù)字信號(hào)的未由于該第一 ADC而頻疊的成分的一通頻帶。
其中該第二數(shù)字濾波器具有傳遞該第二數(shù)字信號(hào)的未由于該第二 ADC而頻疊的成分的一通頻帶。進(jìn)一步地，所述裝置另外包含一連接于該等數(shù)字濾波器中的至少一者與該誤差量測區(qū)塊之間的開關(guān)，其用于選擇性地停用該對(duì)應(yīng)數(shù)字濾波器。其中該開關(guān)被連接以在預(yù)期在該輸入信號(hào)中存在頻疊的部分的狀況下啟用該數(shù)字濾波器。其中該第一數(shù)字濾波器或該第二數(shù)字濾波器的一頻率響應(yīng)取決于該輸入信號(hào)的特性。其中該第一數(shù)字濾波器或該第二數(shù)字濾波器中的至少一者可程序化。其中該第一數(shù)字濾波器或該第二數(shù)字濾波器中的至少一者的一輸出用于增益或相位的校正。其中該第一數(shù)字信號(hào)或該第二數(shù)字信號(hào)中的至少一者用于偏移的校正。其中該自適應(yīng)性處理器通過基于該第一經(jīng)濾波的信號(hào)及該第二經(jīng)濾波的信號(hào)的功率方面的一差異而量測一誤差信號(hào)來校正增益誤差。其中該自適應(yīng)性處理器通過判定該第一經(jīng)濾波的信號(hào)與該第二經(jīng)濾波的信號(hào)之間的一相關(guān)來校正取樣時(shí)間誤差。其中該自適應(yīng)性處理器校正偏移、增益及取樣時(shí)間誤差。進(jìn)一步地，所述裝置進(jìn)一步包括響應(yīng)于該自適應(yīng)性處理器的一或多個(gè)電路以在針對(duì)該第一 ADC及該第二 ADC中的至少一者的一偏移設(shè)定、增益設(shè)定或延遲設(shè)定中的至少一者的一模擬控制輸入中實(shí)現(xiàn)一改變。其中一單一數(shù)字濾波器為多工的以充當(dāng)該第一數(shù)字濾波器及該第二數(shù)字濾波器兩者。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種方法，其包含通過兩個(gè)模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC核心轉(zhuǎn)換一輸入信號(hào)以提供作為兩個(gè)數(shù)字信號(hào)的一組兩個(gè)ADC輸出，該等ADC核心中的至少一者具有一偏移校正、一增益校正或一取樣時(shí)間校正中的至少一者；交錯(cuò)由該等ADC核心輸出的該兩個(gè)數(shù)字信號(hào)以形成該輸入信號(hào)的一數(shù)字表示；濾波該兩個(gè)數(shù)字信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的兩個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)，該濾波的一頻率響應(yīng)取決于該輸入信號(hào)的一經(jīng)預(yù)期的頻疊特性；自該等經(jīng)濾波的信號(hào)中的至少一者估計(jì)增益誤差或取樣時(shí)間誤差中的至少一者； 及自該增益誤差或該取樣時(shí)間誤差判定應(yīng)用于該等ADC核心中的至少一者的該增益校正或該相位校正中的一對(duì)應(yīng)者。其中該輸入信號(hào)具有在該等ADC核心中的至少一者的一奈奎斯區(qū)域內(nèi)的一未使用的頻譜部分。其中該濾波具有傳遞該輸入信號(hào)的未由于一對(duì)應(yīng)ADC核心的操作而頻疊的頻率成分的一頻率響應(yīng)。所述方法另外包含
選擇性地啟用或停用該等濾波步驟中的至少一者。其中該等濾波步驟中的至少一者在預(yù)期在該輸入信號(hào)中不存在頻疊的部分的狀況下被停用。其中停用該等濾波步驟中的至少一者，且進(jìn)一步包含校正偏移。其中校正增益誤差進(jìn)一步包含基于該等經(jīng)濾波的信號(hào)中的兩者或兩者以上的功率方面的一差異來量測一誤差。其中校正取樣時(shí)間誤差進(jìn)一步包含判定該等經(jīng)濾波的信號(hào)中的兩者或兩者以上之間的一相關(guān)。其中該校正步驟校正偏移、增益及取樣時(shí)間誤差。所述方法進(jìn)一步包含在針對(duì)該第一 ADC核心及該第二 ADC核心中的至少一者的一偏移設(shè)定、增益設(shè)定或延遲設(shè)定中的至少一者的一模擬控制輸入中實(shí)現(xiàn)一改變。其中在校正增益或相位中的至少一者的一額外步驟中使用該兩個(gè)數(shù)字濾波器在該等濾波步驟中產(chǎn)生的輸出。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種有形、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀取媒體，其用于儲(chǔ)存用于轉(zhuǎn)換一輸入信號(hào)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其中該等計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于自一對(duì)應(yīng)數(shù)目個(gè)模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC核心接收兩個(gè)數(shù)字信號(hào)，該等ADC核心中的至少一些具有一偏移校正輸入、一增益校正輸入或一相位校正輸入中的至少一者；濾波該兩個(gè)數(shù)字信號(hào)中的一或多者以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一或多個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)，其中該濾波的一頻率響應(yīng)取決于該輸入信號(hào)的一經(jīng)預(yù)期的頻疊特性；自該等一或多個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)估計(jì)增益或取樣時(shí)間誤差中的至少一者；及自該增益誤差或該取樣時(shí)間誤差判定應(yīng)用于該等ADC核心中的至少一者的該增益校正輸入或該相位校正輸入中的一對(duì)應(yīng)者。


圖1為如本發(fā)明中所描述的使用濾波器的時(shí)間交錯(cuò)式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TIADC) 的示范實(shí)施例的方塊圖；圖2說明可用以模型化雙通道TIADC實(shí)施的雙通道濾波器組；圖3展示滿足方程式22的低通頻譜；圖4展示帶通頻譜(其中，0 < GJ1 < COu < π)；圖5為在奈奎斯的20%周圍具有無頻疊區(qū)的信號(hào)的頻譜；圖6說明在不使用低通濾波器的狀況下的增益誤差變化；圖7說明在不使用低通濾波器的狀況下的相位誤差變化；圖8說明在使用低通濾波器的狀況下的增益誤差變化；圖9說明在使用低通濾波器的狀況下的相位誤差變化；圖10展示自80%奈奎斯至奈奎斯具有低能量的寬帶信號(hào)的頻譜；圖11說明在使用低通濾波器的狀況下的增益誤差變化；圖12說明在使用低通濾波器的狀況下的相位誤差變化。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的示范實(shí)施例的描述如下。在高層級(jí)處，本發(fā)明是關(guān)于一種TIADC，其中信號(hào)處理元件自適應(yīng)性地偵測及校正誤差，諸如，偏移、增益及取樣時(shí)間誤差。在較佳實(shí)施例中，解決方案為混合信號(hào)實(shí)施，其中誤差在數(shù)字電路中被偵測，且通過施加用以控制ADC核心的模擬回饋信號(hào)來校正。特別關(guān)注的是使用數(shù)字濾波器來僅選擇ADC輸出頻譜的某些成分來饋送至誤差偵測及校正功能。 亦開發(fā)了描述濾波器及其對(duì)誤差的影響的特性的數(shù)學(xué)模型以及對(duì)應(yīng)偵測及校正技術(shù)。應(yīng)理解，本文中所描述的用于誤差偵測及校正的信號(hào)處理元件可體現(xiàn)為模擬電路或數(shù)字電路，且數(shù)字信號(hào)成分可體現(xiàn)為在可程序化數(shù)字信號(hào)處理器、更通用的程序化數(shù)字計(jì)算機(jī)、特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)、場可程序化門陣列(FPGA)、組合邏輯電路、其一或多者的組合中執(zhí)行或以其他方式執(zhí)行的程序代碼。在本文中所描述的一較佳實(shí)施例中，特定地涉及雙通道TIADC系統(tǒng)，其中通過取樣時(shí)刻在相位上相隔弧度η的兩個(gè)ADC核心電路來取樣輸入信號(hào)。換言之，若Ts=l/Fs 為總的TIADC系統(tǒng)的取樣時(shí)間，則一 ADC核心在每個(gè)2nTs時(shí)刻進(jìn)行取樣，而另一 ADC核心在每個(gè)On+l)Ts時(shí)刻進(jìn)行取樣，藉此以Ts的總速率提供樣本。圖1為展示此雙通道TIADC 10的實(shí)例的方塊圖。TIADC 10可具有12位的位寬度且以400Msps的取樣頻率Fs操作。替代實(shí)施例可以較快或較慢取樣率操作且具有較大或較小位寬度。兩個(gè)模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)核心20及21對(duì)表示為χ (t)的模擬輸入信號(hào)12進(jìn)行操作以提供表示為y(n)的數(shù)字輸出信號(hào)14。ADC核心20、21可各自為電荷域管線化ADC 核心。ADC核心20及21在上文所定義的交替取樣時(shí)刻(例如，對(duì)于核心20而言，每個(gè)2nTs 時(shí)刻，且對(duì)于核心21而言，每個(gè)On+1) Ts時(shí)刻)取樣及保持輸入信號(hào)12。分別地通過時(shí)脈信號(hào)45的奇上升邊緣40 (Φ)及偶上升邊緣41(Φ2)來控制此實(shí)施例中的取樣時(shí)刻。然而，應(yīng)理解存在其他可能的時(shí)脈信號(hào)實(shí)施，且在其他實(shí)施例中，可在時(shí)脈信號(hào)45與ADC核心 20及21之間配置移相器；重要的是ADC核心20及21以交替方式操作。多工器觀使各自以系統(tǒng)取樣率的一半提供樣本的兩個(gè)ADC核心20及21的輸出交錯(cuò)以產(chǎn)生在總系統(tǒng)取樣率下的輸出信號(hào)14。如下文更詳細(xì)描述，選擇性地將一對(duì)數(shù)字濾波器22、23置于ADC 20、ADC 21的輸出與偵測及校正誤差的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)60的輸入之間。如在下文論述后應(yīng)理解，數(shù)字濾波器22、23使原本會(huì)導(dǎo)致誤差偵測及/或校正演算法(特別地是某些類型的自適應(yīng)性增益及相位演算法)無法收斂的某些信號(hào)假影衰減。視需要置放開關(guān)M、25以在某些條件下繞過濾波器22、23，使得DSP可對(duì)未經(jīng)濾波的ADC核心20、21的輸出進(jìn)行操作。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 60監(jiān)視及校正ADC 20及ADC 21的輸出中的偏移、增益及相位誤差。開關(guān)輸出將經(jīng)濾波的信號(hào)分別自ADC 20及ADC 21饋送至DSP 60中，該DSP 60 計(jì)算誤差且接著使用一組查找表(LUT) 30至35或一組數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC ；圖上未示) 或可實(shí)現(xiàn)模擬域中的改變的響應(yīng)于數(shù)字輸入的任何其他電路來應(yīng)用對(duì)應(yīng)校正。在圖1中所展示的實(shí)施例中，ADC 20及ADC 21具有對(duì)應(yīng)偏移LUT(0LUT)30及31、增益LUT(GLUT)32 及33、以及相位LUT (PLUT) 34及35。DSP 60根據(jù)自適應(yīng)性演算法處理此等所偵測的誤差。由DSP實(shí)施的自適應(yīng)性校正可經(jīng)由預(yù)定數(shù)目個(gè)ADC輸出樣本判定一組選定數(shù)字值，判定一組對(duì)應(yīng)參考值，比較該組選定數(shù)字值與該組參考值以產(chǎn)生比較結(jié)果，且接著累積比較結(jié)果以提供誤差估計(jì)；在 Kidambi，S.的題為「Error Estimation and Correction in a Two-Channel Time-Interleaved Analog-to-Digital Converter」的所頒予的美國專利 7，839，323中呈現(xiàn)可由DSP 60使用以偵測及校正偏移、增益及相位誤差的自適應(yīng)性演算法的特定其他細(xì)節(jié)，且該專利已讓與給htersil Americas, Inc.(本申請案的受讓人)，該專利的全部內(nèi)容特此以引用的方式并入。然而可使用其他誤差偵測及校正演算法。在較佳實(shí)施例中，DSP 60使用儲(chǔ)存于各自典型地包括存儲(chǔ)器的LUT 30至35中的值來在數(shù)字域中估計(jì)誤差及在模擬域中校正誤差?？墒褂肔UT 30至35作為數(shù)字域與模擬域之間的接口而將數(shù)字估計(jì)信息轉(zhuǎn)譯成對(duì)應(yīng)的模擬校正電壓或電荷量。舉例而言，模擬電路及/或DAC(圖上未示)可用以基于數(shù)字誤差信號(hào)及儲(chǔ)存于OLUT 30及OLUT 31中的對(duì)應(yīng)地址值來校正ADC 20與ADC 21之間的相對(duì)及/或絕對(duì)偏移誤差。GLUT 32及GLUT 33 以及PLUT 34及PLUT 35亦可儲(chǔ)存針對(duì)數(shù)字誤差信號(hào)的地址值。實(shí)際上，LUT 30至35通過將誤差轉(zhuǎn)換成針對(duì)ADC 20及ADC 21的模擬輸入設(shè)定來執(zhí)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換。非理想增益及取樣時(shí)間的效應(yīng)在實(shí)際雙通道TIADC中，兩個(gè)ADC 20、21的增益及取樣時(shí)刻非理想?，F(xiàn)將展示在兩個(gè)ADC 20、21中的非理想增益的隱含影響。將輸入信號(hào)特性化為χ (t) = cos ( ω jt+ Φ ^ +cos ( ω 2t+ Φ 2) (1)其中，Co1及《2為信號(hào)的徑向頻率，且(J)1及Φ2為任何任意相位。為簡單起見， 假定兩個(gè)ADC 20、21中不存在取樣誤差。若Gl及G2為兩個(gè)ADC 20、21的增益，則TIADC 系統(tǒng)10的輸出由以下方程序給出
權(quán)利要求
1.一種模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC裝置，其特征在于，其包含一時(shí)脈信號(hào)產(chǎn)生器，其用于產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)；一耦接至該時(shí)脈信號(hào)產(chǎn)生器的第一 ADC，該第一 ADC轉(zhuǎn)換一輸入信號(hào)以提供一第一數(shù)字信號(hào)；一耦接至該時(shí)脈信號(hào)產(chǎn)生器的第二 ADC，該第二 ADC轉(zhuǎn)換該輸入信號(hào)以提供一第二數(shù)字信號(hào)；一第一數(shù)字濾波器，其用于濾波該第一數(shù)字信號(hào)以提供一第一經(jīng)濾波的信號(hào)，其中該第一數(shù)字濾波器具有使該第一數(shù)字信號(hào)的由于該第一 ADC而頻疊的成分衰減的一頻率響應(yīng)；一第二數(shù)字濾波器，其用于濾波該第二數(shù)字信號(hào)以提供一第二經(jīng)濾波的信號(hào)，該第二數(shù)字濾波器具有使該第二數(shù)字信號(hào)的由于該第二 ADC而頻疊的成分衰減的一頻率響應(yīng)；一經(jīng)耦接以接收該第一經(jīng)濾波的信號(hào)及該第二經(jīng)濾波的信號(hào)的誤差量測區(qū)塊，該誤差量測區(qū)塊基于該第一經(jīng)濾波的信號(hào)及該第二經(jīng)濾波的信號(hào)產(chǎn)生一誤差量測信號(hào)；一經(jīng)耦接以接收該誤差信號(hào)的自適應(yīng)性處理器，該自適應(yīng)性處理器基于該誤差量測信號(hào)估計(jì)該第一 ADC與該第二 ADC之間的偏移、增益及取樣時(shí)間誤差中的至少一者，該自適應(yīng)性處理器回饋對(duì)應(yīng)于該所估計(jì)的誤差的一校正信號(hào)以校正該第一 ADC及該第二 ADC中的至少一者的偏移、增益及取樣時(shí)間誤差中的一者；及一多工器，其用于交錯(cuò)該第一數(shù)字信號(hào)及該第二數(shù)字信號(hào)以形成該輸入信號(hào)的一數(shù)字表不。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該輸入信號(hào)具有在該第一ADC及該第二 ADC的一奈奎斯區(qū)域內(nèi)的一未使用的頻譜部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該第一數(shù)字濾波器具有傳遞該第一數(shù)字信號(hào)的未由于該第一 ADC而頻疊的成分的一通頻帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，其中該第二數(shù)字濾波器具有傳遞該第二數(shù)字信號(hào)的未由于該第二 ADC而頻疊的成分的一通頻帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其另外包含一連接于該等數(shù)字濾波器中的至少一者與該誤差量測區(qū)塊之間的開關(guān)，其用于選擇性地停用該對(duì)應(yīng)數(shù)字濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，其中該開關(guān)被連接以在預(yù)期在該輸入信號(hào)中存在頻疊的部分的狀況下啟用該數(shù)字濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該第一數(shù)字濾波器或該第二數(shù)字濾波器的一頻率響應(yīng)取決于該輸入信號(hào)的特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該第一數(shù)字濾波器或該第二數(shù)字濾波器中的至少一者可程序化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該第一數(shù)字濾波器或該第二數(shù)字濾波器中的至少一者的一輸出用于增益或相位的校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其中該第一數(shù)字信號(hào)或該第二數(shù)字信號(hào)中的至少一者用于偏移的校正。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該自適應(yīng)性處理器通過基于該第一經(jīng)濾波的信號(hào)及該第二經(jīng)濾波的信號(hào)的功率方面的一差異而量測一誤差信號(hào)來校正增益誤差。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該自適應(yīng)性處理器通過判定該第一經(jīng)濾波的信號(hào)與該第二經(jīng)濾波的信號(hào)之間的一相關(guān)來校正取樣時(shí)間誤差。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該自適應(yīng)性處理器校正偏移、增益及取樣時(shí)間誤差。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其進(jìn)一步包括響應(yīng)于該自適應(yīng)性處理器的一或多個(gè)電路以在針對(duì)該第一 ADC及該第二 ADC中的至少一者的一偏移設(shè)定、增益設(shè)定或延遲設(shè)定中的至少一者的一模擬控制輸入中實(shí)現(xiàn)一改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中一單一數(shù)字濾波器為多工的以充當(dāng)該第一數(shù)字濾波器及該第二數(shù)字濾波器兩者。
16.一種方法，其特征在于，其包含通過兩個(gè)模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC核心轉(zhuǎn)換一輸入信號(hào)以提供作為兩個(gè)數(shù)字信號(hào)的一組兩個(gè)ADC輸出，該等ADC核心中的至少一者具有一偏移校正、一增益校正或一取樣時(shí)間校正中的至少一者；交錯(cuò)由該等ADC核心輸出的該兩個(gè)數(shù)字信號(hào)以形成該輸入信號(hào)的一數(shù)字表示；濾波該兩個(gè)數(shù)字信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的兩個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)，該濾波的一頻率響應(yīng)取決于該輸入信號(hào)的一經(jīng)預(yù)期的頻疊特性；自該等經(jīng)濾波的信號(hào)中的至少一者估計(jì)增益誤差或取樣時(shí)間誤差中的至少一者；及自該增益誤差或該取樣時(shí)間誤差判定應(yīng)用于該等ADC核心中的至少一者的該增益校正或該相位校正中的一對(duì)應(yīng)者。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中該輸入信號(hào)具有在該等ADC核心中的至少一者的一奈奎斯區(qū)域內(nèi)的一未使用的頻譜部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中該濾波具有傳遞該輸入信號(hào)的未由于一對(duì)應(yīng)ADC核心的操作而頻疊的頻率成分的一頻率響應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其另外包含選擇性地啟用或停用該等濾波步驟中的至少一者。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，其中該等濾波步驟中的至少一者在預(yù)期在該輸入信號(hào)中不存在頻疊的部分的狀況下被停用。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中停用該等濾波步驟中的至少一者， 且進(jìn)一步包含校正偏移。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中校正增益誤差進(jìn)一步包含基于該等經(jīng)濾波的信號(hào)中的兩者或兩者以上的功率方面的一差異來量測一誤差。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中校正取樣時(shí)間誤差進(jìn)一步包含判定該等經(jīng)濾波的信號(hào)中的兩者或兩者以上之間的一相關(guān)。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中該校正步驟校正偏移、增益及取樣時(shí)間誤差。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其進(jìn)一步包含在針對(duì)該第一 ADC核心及該第二 ADC核心中的至少一者的一偏移設(shè)定、增益設(shè)定或延遲設(shè)定中的至少一者的一模擬控制輸入中實(shí)現(xiàn)一改變。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中在校正增益或相位中的至少一者的一額外步驟中使用該兩個(gè)數(shù)字濾波器在該等濾波步驟中產(chǎn)生的輸出。
27.一種有形、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀取媒體，其用于儲(chǔ)存用于轉(zhuǎn)換一輸入信號(hào)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其特征在于，其中該等計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于自一對(duì)應(yīng)數(shù)目個(gè)模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC核心接收兩個(gè)數(shù)字信號(hào)，該等ADC核心中的至少一些具有一偏移校正輸入、一增益校正輸入或一相位校正輸入中的至少一者；濾波該兩個(gè)數(shù)字信號(hào)中的一或多者以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一或多個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)，其中該濾波的一頻率響應(yīng)取決于該輸入信號(hào)的一經(jīng)預(yù)期的頻疊特性；自該等一或多個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)估計(jì)增益或取樣時(shí)間誤差中的至少一者；及自該增益誤差或該取樣時(shí)間誤差判定應(yīng)用于該等ADC核心中的至少一者的該增益校正輸入或該相位校正輸入中的一對(duì)應(yīng)者。
全文摘要
一時(shí)間交錯(cuò)式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TIADC)使用一數(shù)字濾波器以移除原本可能使誤差校正降級(jí)的取樣頻率對(duì)稱性。在實(shí)施例中，兩個(gè)模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)核心提供一組兩個(gè)ADC輸出。交錯(cuò)由該等ADC核心輸出的該等數(shù)字信號(hào)會(huì)形成該輸入信號(hào)的一數(shù)字表示。該等ADC核心具有一偏移校正輸入、一增益校正輸入或一取樣時(shí)間校正輸入。在估計(jì)此等誤差中的一或多者之前，濾波該等ADC核心輸出信號(hào)，其中該濾波取決于該輸入信號(hào)的經(jīng)預(yù)期的頻疊特性。
文檔編號(hào)H03M1/10GK102457277SQ201110329590
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者桑德·S·奇達(dá)比 申請人:英特希爾美國公司