[发明专利]模拟至数字转换器系统及其相关的校准方法

说明书

本发明提供了一种模拟至数字转换器(ADC)系统及相关的校准方法。ADC系统包括主ADC、参考ADC、取样控制电路和校准电路。主ADC根据第一取样时钟对模拟输入进行取样以得到第一取样电压，并对第一取样电压进行模拟至数字转换以产生第一样本值。参考ADC根据第二取样时钟对模拟输入进行取样以得到第二取样电压，并对第二取样电压进行模拟至数字转换以产生第二样本值。取样控制电路控制第二取样时钟，以使第二取样时钟与第一取样时钟的频率相同但相位不同，并调整第二样本值以产生参考样本值。校准电路根据第一样本值和参考样本值对主ADC进行校准。

技术领域

本发明涉及模拟至数字转换(analog-to-digital conversion)，更具体地，涉及利用具有取样点移位(sampling point shifting)的参考ADC的模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)系统和相关联的校准方法。

背景技术

由于模拟至数字转换器(ADC)最终限制了当今系统的性能，因此需要高速和高分辨率的ADC。克服这些性能限制的一种可能性是使用并行性。例如，采用时间交错(time-interleaved)ADC来满足高速和高分辨率的要求。然而，时间交错ADC会受不同通道的子DAC(sub-DAC)之间的偏移、增益和时序不匹配的影响。一种传统的时序偏斜(timing-skew)校准设计使用参考ADC(reference ADC)。然而，参考ADC的取样时序(sampling timing)需要与要被校准的子DAC的取样时序一致，这会导致一些副作用。例如，参考ADC会扰动(pull)或干扰(disturb)取样网络并导致一些杂散。因此，需要一种新型ADC校准方法和相关的ADC系统，以在能够不引入任何副作用或以不太可能会引入副作用的方式下实现基于参考ADC的时序偏斜校准。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种模拟至数字转换器(ADC)系统及相关联的校准方法，其利用具有取样点移位的参考ADC来实现校准。

根据本发明的第一方面，公开了一种示例性的模拟至数字转换器(ADC)系统。ADC系统包括主ADC、参考ADC、取样控制电路和校准电路。主ADC用于根据第一取样时钟对模拟输入进行取样以得到第一取样输入电压，并对该第一取样电压进行模拟至数字转换以产生第一样本值。参考ADC用于根据第二取样时钟对该模拟输入进行取样以得到第二取样电压，并对该第二取样电压进行模拟至数字转换以产生第二样本值。取样控制电路用于控制该第二取样时钟，以确保/使得该第二取样时钟与该第一取样时钟的频率相同但相位不同，以及，该取样控制电路还用于调整该第二样本值，以产生参考样本值。校准电路用于根据该第一样本值和该参考样本值对该主ADC进行校准。

在一些实施例中，该取样控制电路根据参考时钟产生该第二取样时钟，以及，该参考时钟与该第二取样时钟的频率相同但相位不同。

在一些实施例中，该取样控制电路包括：延迟电路，用于通过施加延迟量至该参考时钟来产生该第二取样时钟，以进行取样点移位。

在一些实施例中，该延迟量是固定值。

在一些实施例中，该取样控制电路还包括：补偿电路，用于确定补偿值，并通过组合该补偿值和该第二样本值来产生该参考样本值，以补偿该取样点移位造成的样本值偏移。

在一些实施例中，该校准电路包括：减法器电路，用于计算该第一样本值与该参考样本值之间的误差；偏斜估计电路，用于根据该误差估计时序偏斜，并根据该时序偏斜产生第一控制信号和第二控制信号；第一偏斜校正电路，用于根据该第一控制信号调整该第一取样时钟的相位；以及，第二偏斜校正电路，用于根据该第二控制信号调整该主ADC的数字输出。

在一些实施例中，该第一偏斜校正电路包括：数控延迟线，用于通过向参考时钟施加可调延迟量来产生该第一取样时钟，其中，该可调延迟量由该第一控制信号设置。