可以将分辨率检测器与ADC结合使用来识别ADC的原始数字输出中未分辨的位。可以将已经由ADC正确地分辨的位与由于时间限制或其他因素而未成功被分辨的那些位区分。可以将未成功分辨的每个位归类并称为未分辨的位。如果取样周期中有检测到任何未分辨的位，则可以在原始数字输出中并入抖动，以补偿该周期中的未分辨的位。可以将抖动添加到ADC的原始数字输出以消除经处理的数字输出码中的任何丢失码，或可以该抖动替代原始数字输出中未分辨的位以生成经处理的数字输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分辨率检测器和可变抖动的ADC相关申请的交叉应用本申请依据35U.S.C.§119(e)要求2011年6月6日提交的美国临时专利申请号61/493,892的权益，其内容通过引用完全并入本文。背景模数转换器（ADC）对模拟信号取样，并将其转换成表示信号电压的数字码。ADC典型地由外部时钟信号来驱动，该外部时钟信号控制进行取样和转换的速率。典型地，在时钟速度和分辨率之间存在折衷；因为增加ADC的时钟速率以适应越高的带宽模拟信号，ADC转换新样本的时间越少，这可能导致较低的分辨率。此较低的分辨率可能是因缺乏将模拟样本转换成一组完整的数字输出位所需的时间而导致的。随着ADC输出码中的分辨率和数字位的数量增加，模拟输入信号将更逼近数字码跃迁边缘的概率也会增加。转换每个位所需的时间量可能逐个位和逐个周期有所变化。例如，分辨越逼近跃迁边缘的取样的信号值可能需要更多时间。这些因素中的每个因素都会影响给定时钟周期中分辨的位的数量。因此，随着ADC中时钟速率增加，输出分辨率典型地下降。在一些情况中，时钟速率可能无法为ADC提供足够时间来分辨一组完整的数字输出位。在这些情况中，给定取样周期中数字码的一个或多个最低有效位可能无法被分辨，并且可能导致丢失码，如图3A所示。制造商可能会有意地降低ADC时钟速率以确保ADC输出不会包含任何丢失码，因为ADC有足够时间来分辨一组完整的数字输出位。在一些情况中，如将模拟图像传感器数据转换成数字码时，这些丢失码可能降低数字码中表示的可用颜色的数量。这可能导致不同像素之间更锐和更欠平滑的颜色过渡。此外，在成像系统中，噪声阈值可能随着图像传感器捕获的细节程度提高而提高。因此，更大的图像信号输入也许能够支持经处理图像中的附加噪声而不会负面地影响图片质量。因此需要以更快的时钟速率运行ADC，同时即使在一些位未被分辨的情况下，仍减少丢失码。附图说明图1A和图1B示出本专利技术不同实施方案中的两个示范框图。图2示出本专利技术的实施方案中的示范过程。图3A示出在每个试验期中未分辨出两个LSB而导致丢失码时VIN对输出码的示范相关性。图3B示出图3A的使用例子中随机抖动（dither）的应用。图4示出在实施方案中添加到图3A所示的原始数字输出的高斯形抖动。图5A示出可使用抖动来替代经处理的ADC输出信号中未分辨的位的实施方案。图5B基于图5A中使用的输入示出未使用抖动的示范输出。图6示出可以使用本专利技术的实施方案的示范装置。具体实施方式在实施方案中，可以使用分辨率检测器来识别ADC的原始数字输出中未分辨的位。该检测器可以在ADC已正确地分辨的位与因为时间限制或其他原因而未被成功分辨的那些位之间进行区分。可以将未成功分辨的每个位归类并称为未分辨的位。如果取样周期中有检测到任何未分辨的位，则可以在原始数字输出中并入抖动，解释该周期中未分辨的位来生成ADC的经处理的数字输出。例如，可以将该抖动添加到ADC的原始数字输出以消除经处理的数字输出码中的任何丢失码，或者可以将该抖动替代原始数字输出中未分辨的位以生成经处理的数字输出。抖动的量值可以与识别出的未分辨的位的有效数成比例来变化。例如，如果位m未被ADC分辨出，则可以生成具有至少2^(m+1)-1个ADC码的量值的抖动来解释该未分辨的位m。在一些实施方案中，抖动的量值可以选为超过2^(m+1)-1个ADC码。选择具有至少2^(m+1)-1个ADC码的抖动可以确保给定足够样本大小下经处理的ADC输出不包含丢失码。如果抖动的量值小于2^(m+1)-1个ADC码，则经处理的ADC输出中仍可能丢失至少一个ADC码而无论样本大小。抖动可以包含随机生成或伪随机生成的数据。抖动可以选为满足特定分布函数，如均匀、高斯、三角或其他分布函数。未分辨的位的有效数可以由分辨率检测器来确定，分辨率检测器可以识别每个周期中一直未被分辨的特定位。正如先前论述的，例如可以将抖动添加到ADC的原始数字输出以填充任何丢失码或将其用作原始数字输出中未分辨的位的替代，以生成最终经处理的ADC输出。如上文论述的使用识别未分辨的位的分辨率检测器和解释未分辨的位的抖动可以实现以更高取样速率工作的N位ADC中的N位线性，即使N位中的一些可能未被分辨出。此外，可以选择性地添加抖动以便仅解释未分辨的位，而不会影响被ADC正确地分辨的那些位的ADC输出码。分辨率检测器还可以检测位错误（biterrors）。例如，在差分SARADC中，ADC可以为两个信号线路中的每一个信号线路输出单独的数字码。理想情况下，施加于正端DAC的输出码应该具有与施加于负端DAC的极性相反的极性。因此，如果两个DAC具有对特定位施加的相同码，则可以认为是错误，并且可以将该位标志为未分辨。分辨率检测器还可以检测并行ADC（flashADC）中的位错误。例如，在并行ADC中，ADC可以输出温度计码以识别分辨的位。温度计码可能包含静态或动态比较器错误可能在ADC中导致的气泡（bubble）。例如，如果3位并行ADC的输出码是“1011000”，则分辨率检测器可以检测到最左边的“0”是错误的，以及检测到最右边的“1”也可能地是错误的。然后可以利用抖动来替代所有这些位。图1A示出本专利技术的实施方案的第一示范框图100。可以将模拟电压110输入到N位ADC120，N位ADC120可以耦合到外部时钟信号125。ADC120的数字输出128可以耦合到加法器电路150，加法器电路150可以将ADC128的输出与抖动145组合。抖动生成器140可以响应分辨率检测器130识别出原始ADC输出128中无法正确地分辨的数字位135而生成抖动145。ADC120还可以输出指示位是否被ADC120正确地分辨的标志信号127或其他指示。如果ADC120没有足够的时间分辨特定的位或如果位未被正确地分辨，则ADC120可以输出标志信号127。可以将标志信号127连同ADC码128发送到分辨率检测器130，分辨率检测器130可以被用于识别原始ADC输出中未被正确地分辨的特定位。一旦识别了特定的未分辨的位，则分辨率检测器130可以向抖动生成器140发送失败信号135以便生成与该位的有效数成比例的抖动145。例如，在实施方案中，如果位m被分辨率检测器130识别为未分辨，则抖动生成器可以生成2^(m+1)-1个码的抖动145。抖动生成器可以使用不同的换算和分布函数来生成抖动。例如，可以使用均匀、三角或高斯型分布函数。图1B示出本专利技术的实施方案的第二示范框图170。在此示例中，ADC120可以在每次完成试验并成功地分辨位时向计数器132输出位分辨试验完成信号131。在一些情况中，标志信号127还可以指示试验是否成功地完成，以及在这些情况中，标志信号127还可以用作位试验完成信号131。可以包含移位寄存器或其他计数电路的计数器132可以对成功完成的试验的数量计数，并将计数133输出到比较器136。比较器136可以将来自计数器132的计数133与每次试验成功完成的情况下应该分辨出的预期总位数134进行比较。在一些情况中，可以从ADC输出码128中计算总位数134，但是在其他情况中，可以预先确定或从存储器装置或其他源获取总位数141。在将来自计数器132的计数133与总位数134比本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，其包括：识别来自模数转换器（ADC）的输出码中未分辨的部分；以及在所述ADC输出码中添加抖动以补偿所述未分辨的码部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.06 US 61/493,892;2011.11.18 US 13/299,8791.一种用于信号处理的方法，其包括：识别来自模数转换器ADC的输出码中未分辨的部分；以及在所述ADC输出码中添加抖动以补偿所述未分辨的码部分。2.如权利要求1所述的方法，其中所述输出码中的所述未分辨的部分是所述输出码中未被分辨的部分。3.如权利要求1所述的方法，其中所述输出码中的所述未分辨的部分是所述输出码中被不正确地分辨的部分。4.如权利要求1所述的方法，其中在所述ADC输出中包含的所述抖动的量值与所述未分辨的码部分的有效数成比例。5.如权利要求4所述的方法，其中所述抖动的所述量值选为涵盖所述未分辨的码部分中每个不可分辨的码值。6.如权利要求1所述的方法，其中仅添加所述抖动以补偿所述未分辨的码部分，而不影响正确地分辨的部分的所述输出码。7.如权利要求1所述的方法，其中以所述抖动替代所述未分辨的码部分来将所述抖动添加在所述ADC输出中。8.如权利要求1所述的方法，还包括生成添加在所述ADC输出中的所述抖动。9.如权利要求8所述的方法，其中所述抖动是伪随机方式生成的。10.如权利要求8所述的方法，其中所述抖动是根据分布函数生成的。11.如权利要求10所述的方法，其中所述分布函数是高斯分布函数。12.如权利要求10所述的方法，其中所述分布函数是均匀分布函数。13.如权利要求10所述的方法，其中所述分布函数是三角分布函数。14.如权利要求8所述的方法，其中所生成的抖动具有至少(2(m+1)-1)个ADC码的量值，m表示所述未分辨的码部分中未分辨的位的有效数。15.如权利要求1所述的方法，还包括在开始分辨位时将标志设为第一值，以及在完成分辨所述位时将所述标志设为第二值以识别所述输出码的所述未分辨的部分。16.如权利要求15所述的方法，还包括识别正在分辨的位的有效数，以识别所述输出码的所述未分辨的部分。17.如权利要求1所述的方法，还包括：从图像捕获装置将模拟图像信号提供...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·卡普斯塔，D·林，Y·德门杰，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：
国别省市：
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。