The invention relates to an adaptive digital background calibration circuit with adjustable sampling rate, including a sample and hold circuit, a first sample reducer, a low-speed and high-precision reference analog-to-digital converter, which provides an accurate reference source for calibration, and a high-speed analog-to-digital converter to be calibrated, which refers to a high-speed analog-to-digital conversion to be processed by a calibration circuit. Adaptive Digital Filter; Second Desampler; Desampling Rate Regulator; Subtractor, which subtracts the analog-to-digital converted data from the reference branch and the analog-to-digital converted data from the branch to be calibrated, completes the numerical comparison process between the branch to be calibrated and the reference branch. The invention also discloses a calibration method of an adaptive digital background calibration circuit with adjustable sampling rate. The invention improves the constant down sampling rate in the traditional digital background calibration technology to adjustable down sampling rate which changes with the calibration process, increases the down sampling rate in the middle and later period of calibration, that is, reduces the working frequency of the digital circuit, thereby reducing the power consumption of the digital circuit.
【技术实现步骤摘要】
一种降采样率可调的自适应数字后台校准电路及方法
本专利技术涉及数模混合集成电路设计
,尤其是降采样率可调的自适应数字后台校准电路及方法。
技术介绍
近年来,伴随着工艺特征尺寸的日益降低,数字电路的优势日益明显。数字后台校准技术通过将模拟电路的精度问题转换为数字信号处理电路的复杂度问题,成为实现高速高精度模数转换器的主流校准技术。现有一种降采样率可调的自适应数字后台校准技术
技术介绍
参考文件:《IEEETRANSACTIONSONCIRCUITSANDSYSTEMS—I:REGULARPAPERS》第51期《LeastMeanSquareAdaptiveDigitalBackgroundCalibrationofPipelinedAnalog-to-DigitalConverters》和《IEEE2008CustomIntergratedCircuitsConference》的《BackgroundADCCalibrationinDigitalDomain》。该技术有以下不足:低速且高精度的参考模数转换器的降采样率固定,在校准后期校准值趋于稳定阶段,可以采用更大的降采样率来降低数字信号处理电路的工作频率,从而降低其功耗,即固定的降采样率使得数字处理电路存在功耗冗余。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种对于同样待校准的模数转换器,在精度和速度相同的情况下具有更低的功耗的降采样率可调的自适应数字后台校准电路。为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种降采样率可调的自适应数字后台校准电路,包括:采样保持电路,对模拟输入信号进行采样,并在后续模数 ...
【技术保护点】
1.一种降采样率可调的自适应数字后台校准电路,其特征在于:包括:采样保持电路,对模拟输入信号进行采样,并在后续模数转换期间保持采样信号不变;第一降采样器,对送入参考支路的数据进行降采样处理,保证参考支路的低速高精度参考模数转换器能够正常工作;低速高精度参考模数转换器,提供校准时所需的精确参考源;高速待校准模数转换器,是指需要采用校准电路处理的高速模数转换器;自适应数字滤波器,根据减法器输出的校准误差的值,按照自适应滤波算法,不断更新自适应数字滤波器的权重系数,最终使其输出值趋近于低速高精度参考模数转换器的输出值,完成校准的数值逼近过程;第二降采样器,对待校准支路的高速数据进行降采样处理,且降采样率与参考支路降采样率一致,保证参考支路和待校准支路数据率一致;降采样率调节器,根据减法器输出的校准误差来同时改变第一降采样器和第二降采样器的降采样率;减法器,将参考支路模数转换后数据与待校准支路模数转换后数据相减,完成待校准支路与参考支路的数值比较过程;模拟输入信号Vin先经过采样保持电路处理,再分别送入参考支路和待校准支路进行数模转换;参考支路包括第一降采样器和低速高精度参考模数转换器,采样保 ...
【技术特征摘要】
1.一种降采样率可调的自适应数字后台校准电路,其特征在于:包括:采样保持电路,对模拟输入信号进行采样,并在后续模数转换期间保持采样信号不变;第一降采样器,对送入参考支路的数据进行降采样处理,保证参考支路的低速高精度参考模数转换器能够正常工作;低速高精度参考模数转换器,提供校准时所需的精确参考源;高速待校准模数转换器,是指需要采用校准电路处理的高速模数转换器;自适应数字滤波器,根据减法器输出的校准误差的值,按照自适应滤波算法,不断更新自适应数字滤波器的权重系数,最终使其输出值趋近于低速高精度参考模数转换器的输出值,完成校准的数值逼近过程;第二降采样器,对待校准支路的高速数据进行降采样处理,且降采样率与参考支路降采样率一致,保证参考支路和待校准支路数据率一致;降采样率调节器,根据减法器输出的校准误差来同时改变第一降采样器和第二降采样器的降采样率;减法器,将参考支路模数转换后数据与待校准支路模数转换后数据相减,完成待校准支路与参考支路的数值比较过程;模拟输入信号Vin先经过采样保持电路处理,再分别送入参考支路和待校准支路进行数模转换;参考支路包括第一降采样器和低速高精度参考模数转换器,采样保持后的模拟输入信号先经过第一降采样器进行降采样处理,再送入低速高精度参考模数转换器进行模数转换,得到数字输出Dref;待校准支路包括高速待校准模数转换器、自适应数字滤波器和第二降采样器,采样保持后的模拟输入信号先送入高速待校准模数转换器进行数模转换,得到数字输出Dout,数字输出Dout通过自适应数字滤波器处理得到Dout1,自适应滤波器根据减法器输出e的值,按照自适应滤波算法,不断更新其权重系数,最终使第二降采样器的输出Dout2趋近于输出Dref,完成校准过程;参考支路得到的Dref和待校准支路得到的Dout2作为减法器的两个输入,得到校准误差e;校准误差e作为自适应数字滤波器的输入,调节自适应滤波器的权重系数,从而调节其输出Dout1,同时,校准误差e作为降采样率调节器的输入,同时调节第一降采样器和第二降采样器的降采样率。2.根据权利要求1所述的降采样率可调的自适应数字后台校准电路,其特征在于:所述降采样率按N、2N和4N方式进行配置,N是降采样器的降采样系数,N倍降采样是指将输入信号的频率降低N倍。3.根据权利要求1所述的降采样率可调的自适应数字后台校准电路,其特征在于:所述降采样率调节器包括判断与控制逻辑电路、由控制信号S1控制且降采样率为2的第三降采样器,以及由控制信号S2控制且降采样率为2的第四降采样器;当校准误差e满足1/2eref<e<eref时,判断与控制逻辑输出S1S2=00,即第三降采样器和...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔德鑫,孙金中,李冬,张明科,莫啸,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第三十八研究所,
类型:发明
国别省市:安徽,34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。