[发明专利]高速高精度模数转换器及模数转换器的性能提升方法

说明书

本发明提供一种高速高精度模数转换器及模数转换器的性能提升方法，所述模数转换器包括输入配置模块、模数转换模块、自适应参数提取模块及整周期数据恢复模块，在参数提取工作模式下，通过输入配置模块、模数转换模块、自适应参数提取模块及整周期数据恢复模块之间的配合，提取得到修正参数；在正常工作模式下，通过模数转换模块及修正参数，实现数字信号的数字校准修正，修正参数包括抖动修正参数、增益修正参数及失配误差修正参数，提升了模数转换器的信噪比和线性度，避免了随着工艺尺寸的缩小而导致的本征增益越来越小、失配误差越来越大对模数转换器的性能影响，并完全消除了注入的随机抖动，避免了注入的随机抖动对模数转换器的信噪比影响。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种高速高精度模数转换器及模数转换器的性能提升方法。

背景技术

模数转换器是将模拟信号转换为数字信号的电子器件，其速度和精度决定了信号采集和转换的质量。随着信息技术的发展，对信号采集和转换的要求越来越高，高速高精度模数转换器是整机系统需要的热点。制造工艺的进步带来速度提升的同时，也导致了信噪比和线性度的下降，存在以下几个方面的不足：

(1)、随着工艺尺寸的缩小，器件尺寸越来越小，器件的失配误差越来越大，导致模数转换器的信噪比和线性度下降；

(2)、随着工艺尺寸的缩小，器件本征增益越来越小，运算放大器的增益很难满足模数转换器的精度要求，这进一步导致模数转换的信噪比和线性度下降；

(3)、传统的注入随机抖动信号的方式，可以提升模数转换器的转换线性度，但由于器件工艺偏差的影响，注入的随机抖动常常不能完全消除，导致提升线性度的同时，降低了模数转换器的信噪比。

因此，目前亟需一种高速高精度模数转换器的技术方案，以解决工艺偏差和器件本征增益不足导致的模数转换器信噪比和线性度下降问题，及抖动注入导致的信噪比下降的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高速高精度的模数转换器技术方案，以解决工艺偏差和器件本征增益不足导致的信噪比和线性度下降问题，以及抖动注入导致的信噪比下降的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下。

一种高速高精度模数转换器，包括输入配置模块、模数转换模块、自适应参数提取模块及整周期数据恢复模块，

所述自适应参数提取模块向所述输入配置模块发送配置控制信号，在所述配置控制信号的控制下，所述输入配置模块配置并产生模拟信号、量化控制信号及输出模式控制信号；

所述模数转换模块接收所述模拟信号、所述量化控制信号及所述输出模式控制信号，对所述模拟信号进行模数转换，得到数字信号，在所述量化控制信号及所述输出模式控制信号的控制下，当所述高速高精度模数转换器处于参数提取工作模式下时，对所述数字信号进行重新排列，得到重排数字信号，当所述高速高精度模数转换器处于正常工作模式下时，根据修正参数对所述数字信号进行校准，得到修正数字信号；

所述自适应参数提取模块向所述整周期数据恢复模块发送输出数据模式信息，所述整周期数据恢复模块接收所述输出数据模式信息和所述重排数字信号，并根据所述输出数据模式信息将所述重排数字信号恢复成整周期的数据，得到并输出整周期重排数字信号；

所述自适应参数提取模块接收所述整周期修正数字信号，并采用基于自适应的参数提取方法从所述整周期重排数字信号中提取所述修正参数，再将所述修正参数送往所述模数转换器内部的参数存储器保存；

其中，所述修正参数至少包括抖动修正参数、增益修正参数及失配误差修正参数。