本申請要求于2015年12月18日提交的美國臨時申請?zhí)?2/269,656的權益。該文獻的全部內容通過引用整體并入本文。
技術領域
許多電子應用采用模數(shù)轉換器(ADC)將模擬輸入信號轉換為數(shù)字輸出信號(例如,用于進一步的數(shù)字信號處理)。數(shù)字輸出信號可以描述為隨時間變化??商鎿Q地,數(shù)字輸出信號可以被描述為其在頻率上變化。本公開涉及使用頻域測量技術的ADC校準。
背景技術:
在精密測量系統(tǒng)中,電子設備設置有一個或多個傳感器以進行表示真實世界現(xiàn)象(例如光,聲音,溫度或壓力)的測量。這些傳感器產(chǎn)生模擬電信號。然后將這些模擬信號作為輸入提供給ADC,以轉換信號并產(chǎn)生數(shù)字輸出信號。在另一種情況下,天線基于攜帶空氣中的信息或信號的電磁波產(chǎn)生模擬信號。由天線產(chǎn)生的模擬信號然后作為輸入提供給ADC以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號。
ADC可應用于寬帶通信系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、接收機系統(tǒng)等。ADC在廣泛的應用中使用,包括通信、能源、醫(yī)療保健、儀器和測量、電機和功率控制、工業(yè)自動化和航空航天/防御。
設計ADC是非平凡的任務,因為每個應用在速度、性能、功率、成本和尺寸上可以具有不同的目標。隨著使用ADC的應用數(shù)量的增長,對精確和可靠的轉換性能的需求也在增長。。
技術實現(xiàn)要素:
在某些實施例中,提供了一種用于校準模數(shù)(ADC)轉換器的比較器的偏移的校準系統(tǒng)。校準系統(tǒng)包括模數(shù)轉換器(ADC),其包括將模擬輸入轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)的多個比較器,多個比較器包括比較器,快速傅里葉變換(FFT)單元以執(zhí)行FFT對數(shù)字數(shù)據(jù)產(chǎn)生頻域信號,以及校準邏輯,用于基于頻域信號調整比較器的偏移。
在某些實施例中,提供了一種校準模數(shù)(ADC)轉換器的比較器的偏移的方法。該方法包括使用多個比較器將模擬輸入轉換為數(shù)字數(shù)據(jù),所述多個比較器包括比較器;對所述數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行快速傅里葉變換以產(chǎn)生頻域信號;以及基于所述頻域信號調整所述比較器的偏移。
在某些實施例中,提供一種編碼有指令的非暫時性計算機可讀媒體,所述指令在執(zhí)行時致使處理器執(zhí)行用于校準模/數(shù)(ADC)轉換器的比較器的偏移的方法。該方法包括對從ADC接收的第一數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行快速傅里葉變換以產(chǎn)生頻域信號;基于所述頻域信號調整所述比較器的偏移;以及使用多個比較器將模擬輸入轉換為第二數(shù)字數(shù)據(jù),所述多個比較器包括所述比較器。
在某些實施例中,提供了一種用于校準模數(shù)(ADC)轉換器的比較器的偏移的校準系統(tǒng)。校準系統(tǒng)包括模數(shù)轉換器(ADC),其包括將模擬輸入轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)的多個比較器,所述多個比較器包括比較器,用于對數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT以產(chǎn)生頻域信號;以及用于基于所述頻域信號調整所述比較器的偏移的裝置。
附圖說明
圖1是Δ-ΣADC的圖;
圖2是示出具有模擬輸入信號的Δ-ΣADC的放大頻譜的曲線圖;
圖3是示出沒有輸入信號的ADC的示例輸出的曲線圖;
圖4是示出帶內噪聲對RMS輸出的曲線圖;
圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的一般化系統(tǒng);
圖6示出了用于具有頻域功率測量的前景校準的算法;
圖7示出了用于具有頻域功率測量的背景校準的算法;和
圖8示出了根據(jù)本公開的實施例的算法的一般化實施例。
具體實施方式
模數(shù)轉換器的基礎
ADC是將輸入模擬信號攜帶的連續(xù)物理量轉換成表示例如該量的振幅(或攜帶該數(shù)字值的數(shù)字信號)的數(shù)字值的電子設備。該轉換涉及模擬信號的量化,因此該轉換引入了少量的誤差。通常,通過模擬信號的周期性采樣來進行量化。結果是已將連續(xù)時間和連續(xù)幅度模擬信號轉換為離散時間和離散幅度數(shù)字信號的數(shù)字值序列(即,數(shù)字信號)。
ADC通常由以下應用要求定義:其帶寬(其可適當?shù)剞D換為數(shù)字信號的模擬信號的頻率范圍),其分辨率(離散電平的數(shù)目,最大模擬信號可被劃分為并在數(shù)字信號中表示)以及其信噪比(ADC可以如何精確地測量相對于ADC引入的噪聲的信號)。
Δ-Σ模數(shù)轉換器
基于Δ-Σ(DS)調制(本文稱為“DS ADC”)的ADC廣泛用于數(shù)字音頻和高精度儀器系統(tǒng)中。DS ADC通常提供以低成本以高分辨率將模擬輸入信號轉換為數(shù)字信號的優(yōu)點。
圖1是DS ADC的說明性系統(tǒng)圖。DS ADC包括環(huán)路濾波器102,量化器104(在本文中有時稱為Δ-Σ調制器)和反饋數(shù)模轉換器(DAC)106(即,在DS ADC的反饋路徑中的DAC)。
通常,DS ADC使用DS調制器來編碼模擬信號u。DS ADS包括用于此目的的量化器104,采用例如低分辨率ADC作為1位ADC、閃速ADC、閃速量化器等。因此,量化器包括比較器。量化器104固有地引入量化噪聲q。然后,如果適用,DS ADC可以包括到量化器104的輸出的數(shù)字濾波器,以形成更高分辨率的數(shù)字輸出。無論僅包括量化器104還是附加地數(shù)字濾波器,該級的輸出是數(shù)字化信號v。
環(huán)路濾波器102具有一個或多個積分器,并為DS ADC提供誤差反饋。誤差通常通過取原始模擬輸入信號u與使用反饋DAC 106產(chǎn)生的原始模擬輸入信號的重構版本之間的差來產(chǎn)生。
DS ADC的一個關鍵特性是其將量化噪聲q推到更高頻率的能力,也稱為噪聲整形。環(huán)路濾波器102有助于將從量化器104反饋的噪聲從基帶形成到較高頻率。實現(xiàn)的噪聲整形的量取決于環(huán)路濾波器102的階數(shù)。
反饋DAC 106與具有量化器104的反饋配置。也就是說,數(shù)字化信號v被饋送到反饋DAC 106的輸入。反饋DAC 106通常是利用多個單元或DAC實現(xiàn)的多位DAC由輸入到反饋DAC 106的位控制的元件。單元元件中的每一者(例如,電流導引單元)從輸入數(shù)字化信號va產(chǎn)生模擬輸出信號的一部分。電流導引電路理想地將相同量的電流導向到輸出。也就是說,在某些實施例中,DAC元件可以被相同地加權。反饋DAC 106輸出反饋到DS ADC的輸入路徑的模擬信號。
頻率域功率測量
閃速偏移在DS ADC中引入噪聲,并且可能對ADC的性能不利。先前的校準閃光補償?shù)姆椒ㄍㄟ^RMS計量器測量ADC的噪聲,并調整閃光偏移校準碼以最小化測量的噪聲。對于這樣的系統(tǒng)工作,輸入信號應該斷開,以便RMS儀只測量噪聲。否則,在測量中難以區(qū)分噪聲功率與信號功率。通過斷開輸入,該校準方法預期在前臺執(zhí)行。也就是說,校準被認為是ADC離線的一次性校準。此校準預計不會在后臺中在ADC未脫機的連續(xù)校準中執(zhí)行。
在閃光偏移可隨時間漂移并且可在不使ADC離線的情況下校正的情況下期望背景校準。為了實現(xiàn)背景校準,可以修改現(xiàn)有方法,使得RMS功率計拒絕輸入信號的功率。通常,輸入信號的功率通常遠遠大于噪聲。
一種解決方案是用頻域功率計替換RMS功率計,并去除與輸入信號相關聯(lián)的頻率倉。該解決方案在圖2中示出。在該解決方案中,可以通過對除了緊鄰輸入信號的頻槽之外的頻譜中的所有頻率倉進行積分來測量ADC噪聲。如圖2所示,可以通過去除兩條虛線之間的頻率分量(例如,緊密接近輸入信號)來移除輸入信號。
與RMS功率測量方法相比,頻域功率測量提高了前臺校準環(huán)境中的一致性和性能。如前所述,閃速校準的目的是使ADC的噪聲最小化,從而最小化閃速ADC的偏移。更具體地,要最小化的噪聲是帶內噪聲。
在圖3中示出了沒有輸入的ADC的示例輸出頻譜。只有0和虛線之間表示為帶寬的噪聲是由芯片數(shù)字輸出的。剩余的噪聲通過低通濾波器以數(shù)字方式移除,不會影響ADC的性能。
使用RMS功率的常規(guī)前臺校準方法依賴于事實:ADC的RMS功率與帶內噪聲相關。這在圖4中示出,其中相對于針對各種閃光偏移電平的測量的RMS功率繪制ADC的帶內噪聲。雖然這種相關性很強,但仍有一些不確定性。使用頻域功率測量方法,可以直接測量帶內噪聲,并且可以有效地最小化帶內噪聲和閃光偏移。
圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的系統(tǒng)的一般化實施例。系統(tǒng)接收多個參考電壓605。該系統(tǒng)包括開關矩陣610、混洗邏輯615、快閃ADC 620、FFT單元625、頻率濾波器630、頻率求和器635和校準邏輯640。
參考電壓605為稍后描述的比較器建立不同的閾值。
開關矩陣610將單獨的參考電壓605施加到不同的比較器,使得每個比較器將最終看到每個參考電壓。
混洗邏輯615控制開關矩陣610的混洗。例如,在一個實施例中,混洗邏輯615控制開關矩陣610,以在每個時鐘周期期間以部分隨機方式混洗與參考電壓605的連接。在其它實施例中,隨機播放邏輯615控制開關矩陣610以預定順序(例如,依次)混洗與參考電壓605的連接。
快閃ADC 620包括作為比較器的多個1位ADC。比較器各自在結構上類似于量化器104.1位ADC從諸如環(huán)路濾波器102的ADC環(huán)路濾波器接收模擬輸入。1位ADC還通過開關矩陣610接收參考電壓605此外,1位ADC從校準邏輯接收校準碼以調整比較器的偏移。
每個1位ADC將模擬輸入與來自開關矩陣610的ADC接收的參考電壓進行比較。該比較受比較器的偏移的影響。如果模擬輸入大于參考電壓,則ADC輸出高數(shù)字信號。如果模擬輸入小于參考電壓,則ADC輸出低數(shù)字信號。
FFT單元625從快閃ADC 620的多個1位ADC接收數(shù)字信號。FFT單元625對這些輸出執(zhí)行FFT,以在頻域中輸出接收的數(shù)字信號的頻譜。FFT單元625可以在專用硬件中實現(xiàn)。FFT單元625可替代地在通用處理器上的軟件中實現(xiàn)。FFT單元625是用于執(zhí)行頻譜分析的裝置的示例。
頻率濾波器630從FFT單元625接收頻譜信號。頻率濾波器630從接收的頻譜中去除不需要的頻率。具體地,頻率濾波器630濾波帶外信號和噪聲。頻率濾波器630可以另外去除與輸入信號相關聯(lián)的二進制位,例如先前關于圖6討論的頻率。頻率濾波器630輸出濾波后的頻譜信號。
頻率加法器635從頻率濾波器630接收經(jīng)濾波的頻譜信號。頻率加法器635因此可以僅處理帶內信息。具體地,頻率加法器635對所有剩余的頻率倉求和。這個求和等價于在Parseval定理下獲取帶內信息的功率。因此,頻率加法器635輸出功率信號。
校準邏輯640從加法器635接收功率信號。校準邏輯640將校準碼輸出到快閃ADC 620,從而基于功率信號調整快速ADC 615的快閃偏移,如稍后描述的。校準邏輯640是用于調整比較器的偏移的裝置的示例。校準邏輯640包括處理器和存儲器。
圖6描述了用于使用頻域功率測量技術的閃存偏移的前臺校準過程。此過程不是嘗試最小化ADC的RMS功率,而是嘗試直接最小化ADC的帶內噪聲。在此過程中,ADC與整個信號鏈斷開連接。通過斷開ADC的模擬輸入來執(zhí)行此斷開連接。雖然ADC的模擬輸入被斷開,但ADC輸入上固有地存在小的,隨時間變化的模擬噪聲信號。
在所示的技術中,在S705,校準邏輯最初使ADC的所有比較器的校準碼為零。
ADC將ADC輸入處的模擬噪聲信號轉換為數(shù)字信號,并將數(shù)字信號輸出到FFT單元。然后在S710測量數(shù)字信號的功率。
具體地,F(xiàn)FT單元對數(shù)字信號進行FFT,并將頻譜信號輸出到頻率濾波器。頻率濾波器去除例如帶外信號并將濾波后的信號輸出到頻率加法器。頻率加法器接收濾波信號并對濾波信號求和以產(chǎn)生等效于數(shù)字信號的功率的和信號。
校準邏輯然后設置等于數(shù)字信號的功率的最小帶內噪聲值Min_IBN。
然后,在S715,校準邏輯選擇初始比較器,并且校準邏輯在S720將該比較器的校準碼設置為最小。該最小值可以例如是-4。如上所述,ADC基于校準碼將存在的模擬噪聲信號轉換為輸出數(shù)字信號,然后FFT單元對輸出數(shù)字信號進行FFT以產(chǎn)生頻譜信號,頻率濾波器對頻譜信號進行濾波,以及所述頻率加法器功能對濾波信號求和以輸出功率信號。因此,在S725獲取比較器的輸出信號的FFT的總帶內功率。
在S730中,校準邏輯確定所采用的總帶內功率是否小于Min_IBN值。如果是,則在S735校準邏輯將Min_IBN值設置為總帶內功率,并存儲相應的校準碼。
在S735處將Min_IBN值設置為總帶內功率之后,或者如果在S730處確定校準邏輯用于該校準碼的總帶內功率不小于Min_IBN值,則校準邏輯確定則在S740確定校準碼是否是用于比較器的最后校準碼。例如,在一個實施例中,最后的校準碼是最大碼。在一個實施例中,該最大代碼是4。
如果校準邏輯在S740確定校準碼不是最后一個校準碼,則校準邏輯在S750前進到下一個校準碼。例如,校準碼被遞增。然后,算法返回到S725。
如果校準邏輯在S740確定校準碼是最后一個,則校準邏輯在S750為Min_IBN值設置比較器校準碼。具體地,校準邏輯將比較器校準碼設置為在S735中存儲的最后的碼。
然后,校準邏輯在S755確定電流比較器是否是S755處的最后一個比較器。如果校準邏輯確定電流比較器不是最后一個,則校準邏輯在S760前進到下一個比較器。然后,算法進行到S720。
如果校準邏輯確定當前比較器是最后一個(例如,算法已經(jīng)應用于所有比較器),則算法結束。因此,可以對所有比較器執(zhí)行算法。
圖7描述了用于使用頻域功率測量技術的閃存偏移的背景校準過程。作為一種背景技術,ADC是實時的,并在整個信號鏈中工作。通過利用頻域功率計,可以從功率測量中去除輸入信號。這種移除使得能夠精確測量帶內噪聲,而不會使測量被信號功率破壞。
在S805,算法開始于具有比較器校準碼的工作集合的系統(tǒng)。例如,校準邏輯可以從非易失性存儲器加載比較器代碼。在另一實施例中,校準邏輯在本地高速緩存中具有比較器代碼。
如上所述,ADC基于校準碼將模擬輸入信號轉換為數(shù)字輸出信號,F(xiàn)FT單元對輸出數(shù)字信號進行FFT并輸出頻譜,頻率濾波器濾除輸入信號,并且輸出濾波信號,并且頻率求和器對濾波信號中的剩余頻率區(qū)間求和以產(chǎn)生等效于沒有輸入信號的數(shù)字信號的功率的和信號。在S810,校準邏輯然后將值Min_RMS設置為數(shù)字信號的功率。
然后校準邏輯在S815選擇初始比較器。在S820,校準邏輯將校準碼減少1。在S825,如上所述,ADC基于校準碼將模擬輸入信號轉換為數(shù)字輸出信號,F(xiàn)FT單元對輸出數(shù)字信號進行FFT并輸出頻譜,頻率濾波器濾除輸入信號,并且輸出濾波信號,并且頻率求和器對濾波信號中的剩余頻率區(qū)間求和以產(chǎn)生等效于沒有輸入信號的數(shù)字信號的功率的和信號。
在S830,校準邏輯確定ADC的輸出功率(即,沒有輸入信號的功率信號)是否小于Min_RMS值。如果校準邏輯確定ADC的輸出功率小于Min_RMS值,則在S735,校準邏輯將Min_RMS值設置為沒有輸入信號的功率信號。此外,校準邏輯存儲在S820中設置的校準碼。
在S835,在校準邏輯將Min_RMS值設置為ADC的輸出功率之后,或者如果校準邏輯確定ADC的輸出功率不小于Min_RMS值,則在S840,校準邏輯將校準碼增加2。也就是說,校準碼比初始校準碼高一。
如上所述,ADC基于校準碼將模擬輸入信號轉換為數(shù)字輸出信號,并且FFT單元對數(shù)字信號進行FFT并輸出頻譜。頻率濾波器濾除輸入信號并輸出濾波后的信號。頻率求和器對經(jīng)濾波的信號中的剩余頻率倉求和,以在S845產(chǎn)生沒有到ADC的輸入信號的功率信號。
在S850,校準邏輯確定測量的功率是否小于Min_RMS值。如果校準邏輯確定所測量的功率小于Min_RMS值,則校準邏輯在S855將Min_RMS值設置為功率信號。另外,校準邏輯存儲在S840中設置的校準碼。
在S855處校準邏輯將Min_RMS值設置為功率信號之后,或者如果在S850校準邏輯確定功率信號不小于Min_RMS值,則校準邏輯為Min_RMS值設置比較器代碼。特別地,如果這樣的代碼導致小于Min_RMS值的輸出,則校準邏輯將比較器代碼設置為存儲在S820或S855中的校準代碼。
因此,校準邏輯將比較器代碼設置為使功率信號最小化的值。在一個實施例中,校準邏輯將比較器代碼存儲在非易失性存儲器中。在另一實施例中,校準邏輯將比較器代碼存儲在本地高速緩存中。
在S865,校準邏輯確定是否已為最后一個比較器設置了校準碼。如果校準邏輯確定電流比較器不是最后一個比較器,則校準邏輯在S875進入下一個比較器,然后返回到S820。
如果校準邏輯確定當前比較器是最后一個比較器,則校準邏輯等待預定時間段,例如在S870的X秒。然后,算法返回到S820,以將Min_RMS值設置為輸出。
圖8示出了根據(jù)本公開的實施例的算法的一般化實施例。在S905中,校準邏輯初始化變量。這些變量包括最小噪聲值,比較器的標識和用于比較器的校準碼。校準邏輯將比較器的身份和校準碼發(fā)送到ADC。以這種方式,校準邏輯在ADC中的多個比較器中選擇所識別的比較器和用于該比較器的初始校準碼。
可以連接或斷開到ADC的模擬輸入。即使ADC的模擬輸入斷開,在ADC的輸入端也存在固有的小的,隨時間變化的模擬噪聲。因此,即使模擬輸入斷開,ADC也可以轉換模擬噪聲并輸出數(shù)字信號。
校準碼調整所識別的比較器的偏移。該偏移會修改比較器相對于接收到的模擬輸入的精度。因此,所識別的比較器基于初始校準碼將模擬輸入(信號或噪聲)轉換為輸出。多個比較器,包括比較器,輸出數(shù)字輸出信號。
在S915中,確定數(shù)字輸出信號的功率。具體地,F(xiàn)FT單元從ADC接收數(shù)字輸出信號,然后進行數(shù)字輸出信號的快速傅里葉變換以產(chǎn)生頻譜信號。頻率濾波器從頻譜信號中濾除頻率以產(chǎn)生濾波信號。頻率求和器將經(jīng)濾波的信號相加以產(chǎn)生等效于數(shù)字輸出信號的功率的和信號。
隨后,在S920中,校準邏輯確定功率是否最小化(即,小于先前的最小值)。例如,功率可以是最小帶內噪聲或其他最小功率。在一些實施例中,初始化最小功率,而在其他實施例中,最小值是來自先前迭代的值。
如果校準邏輯在S920中確定功率小于先前的最小功率,則校準邏輯在S925中用數(shù)字輸出信號的功率更新最小功率。校準邏輯還記錄相關聯(lián)的校準碼。
在S925中校準邏輯更新最小功率之后,或者如果校準邏輯在S920中確定功率不小于最小值,則校準邏輯可以重復S910的校準,S915的功率確定和條件更新S920的下一個校準碼。如圖1和2所示。在圖5-6中,該校準碼不一定是連續(xù)的校準碼。
如果校準邏輯已經(jīng)迭代了所有相關校準碼的校準,功率確定和條件更新,則校準邏輯進行到S935。相關的校準碼可以是校準碼的全范圍(例如,-4到4)或其子集(例如,預定校準碼的任一側上的第一或第二鄰居)。
在S935中,針對下一個比較器迭代S905-S930的算法。如果對于ADC中的所有比較器迭代了算法,則算法結束。
其他實施方式說明、變型和應用
在先前的描述中,F(xiàn)FT 625將ADC的數(shù)字輸出轉換到頻域。濾波器630隨后在頻域中對轉換的輸出執(zhí)行濾波。在替代實施例中,F(xiàn)FT 625和濾波器630可以用時域濾波器(例如,高通濾波器)代替。
用時域濾波器替換FFT 625和濾波器630是背景校準方案中的替代方法。在上述背景校準方案中,輸入信號通過FFT 625被選擇性地去除。相反,在時域替換中,帶內的所有內容都用高通濾波器去除,并且只有輸出信號的功率帶信號。
因此,在圖7的算法中,S810被校準邏輯代替,該校準邏輯測量加法器的輸出并且將Min_Power值設置為等于加法器的輸出。
S825被用于測量加法器的輸出的校準邏輯代替,并且S830被校準邏輯代替,以確定加法器的輸出是否小于Min_Power值。
S835被校準邏輯代替,該校準邏輯將Min_Power值設置為加法器的輸出。
S845被用于測量加法器的輸出的校準邏輯代替,并且S850被校準邏輯代替,以確定加法器的輸出是否小于Min_Power值。
S855由將Min_Power值設置為加法器的輸出的校準邏輯代替。
S860被校準邏輯替換為Min_Power值設置比較器校準碼。
雖然相對于Δ-Σ調制器描述了本文所描述的實施例,但是該方法也可以應用于其他架構。在一些情況下,校準技術還可以應用于獨立的高速ADC。
如上所述,濾波器和加法器在與校準邏輯分離的數(shù)字塊中實現(xiàn)。在其他實施例中,校準邏輯包括濾波器和求和器。
所公開的技術可以用于改善Δ-ΣADC的一般性能,并且具有較低功率和/或較小面積的適當權衡。這樣的ADC可應用于各種汽車應用(例如,衛(wèi)星無線電接收器,加速度計,跟蹤控制)和保健應用(例如,磁共振成像(MRI),超聲接收器)。在這些應用中,更好的性能、更低的功耗和更小的面積總是受歡迎。
前景頻域校準技術可以產(chǎn)生比常規(guī)RMS方法更好和更一致的偏移校準碼。這種改進的出現(xiàn)是因為通過校準閃光偏移(例如,帶內噪聲)來改進的參數(shù)被直接測量。在先前的方法中,最小化總噪聲,其在沒有輸入信號的情況下與帶內噪聲相關。然而,總噪聲與帶內噪聲不完全相同。
此外,背景頻域校準技術可允許在施加輸入的情況下校準快閃ADC。該校準可以允許在ADC在現(xiàn)場操作時對偏移進行校正。因此,校準可以校正由于溫度、電源和老化引起的偏移移位。傳統(tǒng)的前臺校準方案不允許現(xiàn)場校準,因為閃速ADC僅在啟動期間被校準,并且校準碼被凍結,而ADC在現(xiàn)場操作。
在這兩種情況下,頻域校準可能具有改進的ADC性能(例如,更好的帶內噪聲和更高的ADC SNR/DR)。如果不需要改進的性能,則可以在ADC架構級別對低功率/面積進行性能改進。為了獲得更低的功率要求,可以將ADC設計為具有更高的噪聲,并且可以利用改進的閃光校準來平衡性能下降。為了獲得更小的面積,可以以更大的偏移為代價來減小快閃ADC的面積。頻域校準方法可以允許該面積減小。
校準邏輯可以由一個或多個處理器和/或一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)來實現(xiàn)。校準邏輯還可以由PAL(可編程陣列邏輯)、GAL(通用陣列邏輯)、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或離散邏輯來實現(xiàn)。在其中校準邏輯部分地以軟件實現(xiàn)的實施例中,軟件可以存儲在瞬態(tài)介質(諸如信號)或非暫時性介質(諸如ROM,RAM或盤介質)上。
在一些實施例中,校準邏輯包括在與ADC相同的芯片上。在其他實施例中,ADC和校準邏輯不包括在同一芯片上。
在一個示例實施例中,附圖的電路在電子設備的板上實現(xiàn)。板可以是能夠保持電子設備的內部電子系統(tǒng)的各種部件并且還提供用于其他外圍設備的連接器的通用電路板。更具體地,板可以提供電連接,系統(tǒng)的其他部件可以通過該電連接電通信?;谂渲眯枨?,處理需求和計算機設計,處理器(包括數(shù)字信號處理器、微處理器和支持芯片組)和計算機可讀非暫時性存儲器元件可耦合到板。諸如外部存儲器,附加傳感器,用于音頻/視頻顯示的控制器以及外圍設備的其他組件可以作為插入卡,通過電纜或集成到電路板本身中的方式附接到電路板。在各種實施例中,本文描述的功能可以仿真形式實現(xiàn)為在布置在支持這些仿真功能的結構中的一個或多個可配置(例如,可編程)元件內運行的軟件或固件。提供仿真的軟件或固件可以在包括允許處理器執(zhí)行那些功能的指令的非暫時性計算機可讀存儲介質上提供。
在另一示例性實施例中,附圖的電路可以被實現(xiàn)為獨立模塊(例如,具有被配置為執(zhí)行特定應用或功能的組件和電路的設備)或被實現(xiàn)為插件模塊到應用特定電子設備的硬件。本公開的特定實施例可以部分地或整體地包括在片上系統(tǒng)(SOC)封裝中。SOC表示將計算機或其他電子系統(tǒng)的組件集成到單個芯片中的IC。它可以包含數(shù)字,模擬,混合信號和通常的射頻功能:所有這些可以提供在單個芯片襯底上。其它實施例可以包括多芯片模塊(MCM),其具有位于單個電子封裝內的多個分離的IC,并且被配置為通過電子封裝彼此緊密地相互作用。在各種其他實施例中,數(shù)字濾波器可以在專用集成電路(ASIC),F(xiàn)PGA和其他半導體芯片中的一個或多個硅核中實現(xiàn)。
本文概述的規(guī)格,尺寸和關系(例如,處理器的數(shù)量、邏輯操作等)僅僅是為了示例和教導的目的而提供的。在不脫離本公開的精神或所附權利要求的范圍的情況下,可以顯著地改變這樣的信息。該規(guī)范僅適用于一個非限制性示例,因此,它們應當被這樣解釋。在前面的描述中,已經(jīng)參考特定的處理器和/或組件布置描述了示例實施例。在不脫離所附權利要求的范圍的情況下,可以對這些實施例進行各種修改和改變。因此,描述和附圖被認為是說明性的而不是限制性的。
本架構特別適用于其中使用MASH ADC的高速,連續(xù)時間,高精度應用。可以極大地受益于該架構的應用包括:儀器,測試,頻譜分析器,軍事目的,雷達,有線或無線通信,移動電話(特別是作為標準繼續(xù)推動更高速度的通信)和基站。
利用本文提供的眾多示例,可以根據(jù)有限數(shù)量的電組件來描述交互。然而,這僅僅是為了清楚和示例的目的。該系統(tǒng)可以以任何方式合并。沿著類似的設計替代方案,附圖的任何所示的組件,模塊和元件可以以各種可能的配置進行組合,所有這些都在本公開的范圍內。附圖的電路容易擴展,并且可以容納大量部件,以及更復雜/復雜的布置和配置。因此,所提供的示例不應限制可能應用于無數(shù)其它架構的電路的范圍或抑制電路的教導。
在本公開中,包括在“一個實施例”、“示例性實施例”、“實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、“實施例”、“一些實施例”、“各種實施例”、“其它實施例”等意味著任何這樣的特征包括在本公開的一個或多個實施例中,但是可以或可以不必在相同的實施例。
在適當?shù)那闆r下,可以刪除或移除一些操作,或者可以在不脫離本公開的范圍的情況下顯著地修改或改變這些操作。此外,這些操作的定時可以顯著改變。前面的操作流程已經(jīng)被提供用于示例和討論的目的。通過在此描述的實施例提供了基本的靈活性,因為在不脫離本公開的教導的情況下可以提供任何合適的布置、時間順序、配置和定時機制。
本領域技術人員可確定許多其它改變、取代、變化、改變和修飾,并且本公開涵蓋落入所附權利要求書的范圍內的所有這些改變、替代、變化、改變和修飾。上述裝置的可選特征也可以相對于本文描述的方法或過程來實現(xiàn),并且示例中的細節(jié)可以在一個或多個實施例中的任何地方使用。