漂移补偿制造技术

电路设计的每个实现定义频率响应。对于设计的测试批次，测量频率响应，每个频率响应在环境参数的稳定值处，其中全体值分布在参数范围上。基于测量结果，定义描述依赖于环境参数的设计的频率响应的设计特定模型。对于在设计的实现的主要批次中的单元，在环境参数的稳定值处测量单元特定频率响应；模型被拟合到响应，由此，得到单元特定模型；与单元相关联地存储表示单元特定模型的数据；以及结合补偿级来操作单元，补偿级配置成确定环境参数的当前值并补偿相对于与参数无关的参考频率响应的漂移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】漂移补偿
本文公开的专利技术通常涉及电路的连续生产和用于操作这样的电路的技术。特别是，它涉及用于以减小环境引起的漂移的影响的方式制造并操作预定电路设计的实现的方法和设备。它还涉及包括预定电路的实现的信号处理设备和配置成补偿通常与电路设计的参考行为或电路设计的特定实现的参考行为有关的漂移的补偿级。背景在经历漂移的电路中，在环境条件中的变化导致在电路的操作特性中的通常不希望有的变化。操作特性可包括电压、电流、频率、相位、振幅、总功率、功率谱、延迟、极化和调制特征。环境条件可包括外部因素，例如在环境温度中的波动、内部温度、湿度或磁通量密度，但也有内部因素，例如在被明确地产生用于由电路使用的信号例如给电路供应能量的以电气或光学形式的信号中的变化、输入数据或其它信息。环境条件可以由环境参数的值定量地描述。在图1A所述的一般方法中，电路110m、120m被建模为响应于电路当前接收的输入信号x(t)而产生输出信号y(t)的设备。如果电路被假设是近似时间恒定的且输入和输出信号被建模为时间的周期性函数(的组合)，则电路可在频率ω的不同值处从它的增益G(ω)或相位φ(ω)方面被定量地特征化。术语“频率响应”用于指，对于在相关频率范围ωa≤ω≤ωb中的频率，增益值或相位值或这两者的集合。在本公开中，一般标记Q(ω)意思是覆盖增益、相位和这两个量的任何组合表示(复数或否则二维的，例如Q(ω)＝G(ω)exp(jφ(ω)))。由于漂移而改变的电路的操作特性可包括增益或相位或这两者。电路的精确漂移行为可在不同的操作频率之间在数量上或在性质上不同。可通过在不同的环境条件例如可观察的环境参数的稳定值的集合下测量一系列频率响应来捕获电气特性的漂移的频率相关性。等效的可选方案可以是测量在稳定的操作频率的集合处的电气特性，同时环境条件以已知的方式改变。除了电路的操作环境的人工稳定化以外，有用于减小漂移的消极性以进行直接测量并接着应用相应的补偿的通常实行的方法。补偿可以例如旨在使电路的当前输出信号(或频率响应)接近于参考信号(或参考频率响应)。有效漂移——即在施加补偿的情况下——从而减小了。申请人的较早的公开WO14094823A1作为例子被引用，其中提出用于补偿频率相关同相/正交通道失配的技术。直接测量可以是对在变化的环境条件下操作的电路有吸引力的选项，因为漂移引起的变化被捕获为实测信号的部分，并可最终被补偿。基于直接测量的方法然而可能在计算上是昂贵的或否则相对缓慢地做出响应。从申请人的申请WO10069365A1中，此外已知可使用多个线性滤波器根据模仿模数转换器(ADC)的行为的转换器的离散时间模型来估计并最终补偿在ADC中的非线性误差。根据那个公开，通过应用测试信号并测量相应的输出信号能量来对每个单独的ADC调节离散时间模型。这种方法由于它的相对适度的计算费用和低算法延迟而是有利的，但可能有准确度问题，除非ADC在稳定的环境条件下操作。概述本专利技术的目的是，例如通过提出用于由补偿信号校正电路设计的实现的相应输出信号的技术来提出用于制造可被操作同时经历减小的有效漂移的实现的方法和设备。另一目的是提出具有每单位时间提高的吞吐量的这样的制造方法和设备。再一目的是提出用于操作具有减小的有效漂移的电路设计的实现而不管变化的环境条件的方法和设备。这些目的中的至少一些由根据仅限定本专利技术的保护范围的所附独立权利要求的方法和设备实现。从属权利要求限定有利的实施方式。考虑根据预定的电路设计制造的电路，特别是半导体电路或集成电路。电路设计的例子类型包括：模数转换器、数模转换器、上变频混频器、下变频混频器、频率调制器、频率解调器、可编程增益放大器、低噪声放大器以及通用放大器。可以为电路设计识别至少一个输入-输出信号对，其中输入信号和输出信号可以是电信号本身，或可以可选地使用适当的换能器光学地、机械地、声学地或通过能量的不同物理形式被接收或产生。电路可被看作电路设计的(物理)实现；此外，它们可被认为属于实现的主要批次。可以连续地生产(或以相对大的数量生产，或在工业规模上生产，或大规模地生产)电路。定义了设计特定模型，以便描述依赖于至少一个环境参数的电路设计的所有实现的频率响应(见例如前面的章节)。特别是，设计特定模型可预测不同的频率响应，且一般针对环境参数的不同值而这么做。虽然设计特定模型的准确度可能关于一些或大部分实现是令人满意的，但是制造缺陷、材料缺陷和其它不规则可能使准确度相对于其它实现减小。在一个实施方式中，在实现的主要批次中的单元经历所有下面的事情。首先，通过在单元上执行测量来在环境参数的稳定值处记录(或测量)单元特定频率响应。设计特定模型当在环境参数的稳定值处被评估时然后拟合到单元特定频率响应，由此，得到描述依赖于环境参数的单元的频率响应的单元特定模型。最后，与单元相关联地存储表示这样得到的单元特定模型的数据。这个实施方式可实现制造电路设计的目的，使得它的至少一个实现可以以减小的有效漂移操作，因为所存储的数据可被访问并用于在实现被操作的背景中预测实现的漂移行为(根据它的频率响应的变化)。可在实现中将表示单元特定模型的数据存储在从所连接的设备可访问的本地存储器中。可选地，数据存储在配置成与所述实现相关地操作的补偿级的存储器中或在这样的补偿级可在操作期间访问的存储器中。此外可选地，数据可存储在联网库中、在用它相关联的实现的标识符标记的位置处。单元特定模型可被表示和存储为值的有限表格。在单元的操作期间，这个表格由补偿级读出，补偿级可以可选地在读出的值之间进行插值。可选地，单元特定模型可由公式(取决于频率和环境参数的分析表达式)表示，该公式的数值参数在单元被制造之后拟合到单元，并在操作期间被评估以使补偿成为可能。将模型表示为公式可能有时是更有存储效率的。在一个实施方式中，补偿级(实现使用该补偿级来操作)配置成确定环境参数的当前值并基于其相对于参考频率响应来补偿漂移，参考频率响应独立于环境参数。特别是，补偿可包括估计在环境参数的所确定的当前值处的单元特定模型并确定在期望准确度内达到与参考频率响应一致所需的补偿的数量。更精确地，补偿可包括确定当前操作频率并评估在当前操作频率处和在环境参数的所确定的值处的频率响应(即增益、相位或这两者)。优选地，补偿在数字域中被实现。因此，在上面提到的电路设计的类型中，优选地，补偿级布置在电路的其中以数字形式表示信号的一侧上。在一个实施方式中，基于来自在属于电路设计的实现的测试批次的实现上执行的测量的信息来准备设计特定模型。如在本公开中使用的，实现属于“主要批次”，除非它属于“测试批次”。可在具有实质上等效的生产设备的一个或更多个并行生产线上并使用实质上等效的原始材料来生产主要批次。虽然可在测试批次中的实现上执行相对昂贵的测量(例如，环境参数的多个值的频率响应的记录，或等效地，记录对于环境参数的变化值的在固定频率的集合处的响应)，在正常成本压力下生产主要批次，由此，测量可朝着最小数量减小，最小数量被认为足以保证每个实现的执行在商业上可接受的界限内。此外由于盈利性原因，通常避免使测试批次变得比合乎情理的更多，而主要批次关于它的总数不被限制；更确切地，主要批次应包括大量实现以受益于规模经济。测试批次可使用与将用于主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与预定电路设计相关的方法，其中所述电路设计的每个实现定义在频率范围([ωa,ωb])中的在输入信号(x(t))和输出信号(y(t))之间的频率响应({Q(ω),ωa≤ω≤ωb})，所述方法包括：对于在所述电路设计的实现的主要批次中的单元(120m,m≥1)：iii‑1)在至少一个环境参数(T,V)的稳定值处测量所述单元的单元特定频率响应；iii‑2)将在所述至少一个环境参数的所述稳定值处的设计特定模型(Q(ω；T,V)＝Q0(ω)+P(ω；T,V))拟合到所述单元特定频率响应，其中所述设计特定模型描述依赖于所述至少一个环境参数的所述电路设计的频率响应，由此，得到描述依赖于所述至少一个环境参数的、所述单元的频率响应的单元特定模型(Qm(ω；T,V)＝Q0(ω)+P(ω；T,V)+Rm(ω))；iii‑3)与所述单元相关联地存储表示所述单元特定模型的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种与预定电路设计相关的方法，其中所述电路设计的每个实现定义在频率范围([ωa,ωb])中的在输入信号(x(t))和输出信号(y(t))之间的频率响应({Q(ω),ωa≤ω≤ωb})，所述方法包括：对于在所述电路设计的实现的主要批次中的单元(120m,m≥1)：iii-1)在至少一个环境参数(T,V)的稳定值处测量所述单元的单元特定频率响应；iii-2)将在所述至少一个环境参数的所述稳定值处的设计特定模型(Q(ω；T,V)＝Q0(ω)+P(ω；T,V))拟合到所述单元特定频率响应，其中所述设计特定模型描述依赖于所述至少一个环境参数的所述电路设计的频率响应，由此，得到描述依赖于所述至少一个环境参数的、所述单元的频率响应的单元特定模型(Qm(ω；T,V)＝Q0(ω)+P(ω；T,V)+Rm(ω))；iii-3)与所述单元相关联地存储表示所述单元特定模型的数据。2.如权利要求1所述的方法，还包括随后的步骤：iii-4)结合补偿级(130m)来操作所述单元，所述补偿级获取表示所述单元特定模型的所述数据，确定所述至少一个环境参数的当前值，并基于所述当前值和所述单元特定模型来补偿相对于参考频率响应({Qref(ω),ωa≤ω≤ωb})的漂移，所述参考频率响应独立于所述至少一个环境参数。3.如权利要求1或2所述的方法，还包括在先的步骤：ii)基于在测试批次上的测量结果来定义所述设计特定模型(Q(ω；T,V)＝Q0(ω)+P(ω；T,V))。4.如权利要求3所述的方法，还包括在先的步骤：i)测量对所述电路设计的M1实现(110m,1≤m≤M1)的测试批次的N个频率响应，其中每个频率响应在所述至少一个环境参数的稳定值((Tn,Vn),1≤n≤N)处被测量，以及所述至少一个环境参数的所述稳定值分布在参数范围({(T,V):Ta≤T≤Tb,Va≤V≤Vb})上。5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中温度是所述至少一个环境参数之一。6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：所述电路设计配置成由供电电压供电；以及所述供电电压的电压是所述至少一个环境参数之一。7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：所述电路设计配置成与前置放大器(508)一起使用；以及所述前置放大器的增益是所述至少一个环境参数之一。8.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中步骤iii-2包括确定单元特定校准项，所述单元特定校准项接近在一方面的在所述至少一个环境参数的所述稳定值处的所述设计特定模型和另一方面的所述单元特定频率响应之间的偏差。9.如权利要求8所述的方法，其中所述单元特定模型是以下三个独立贡献的和：与单元无关的频率响应(Q0(ω))；与单元无关的补偿项(P(ω；T,V))，其随着所述至少一个环境参数而改变；以及单元特定校准项(Rm(ω))。10.如权利要求2到9中的任一项所述的方法，其中步骤iii-4包括结合所述电路设计的另一实现来操作所述单元，其中所述参考频率响应是所述另一实现的频率响应。11.如权利要求10所述的方法，其中：所述电路设计涉及模数转换器；以及步骤iii-4包括将所述单元和所述另一实现作为时间交错模数转换系统的并行部件来操作。12.如权利要求11所述的方法，其中温度和供电电压是所述至少一个环境参数。13.如权利要求10所述的方法，其中：所述电路设计涉及模数转换器；步骤iii-4包括操作被布置在同相/正交、I/Q、调制器或I/Q解调器的并行分支中时的所述单元和所述另一实现；以及所述补偿级是I/Q失配补偿器。14.如权利要求13所述的方法，其中：前置放大器(516a,516b)布置在所述模数转换器的相应一个的上游的每个分支中；温度和所述前置放大器的增益状态是所述至少一个环境参数。15.如权利要求2到9中的任一项所述的方法，其中：所述电路设计涉及模数转换器，所述输入信号是模拟信号而所述输出信号是数字电信号；以及所述参考频率响应是与单元无关的。16.如权利要求15所述的方法，其中：所述模数转换器配置成由供电电压供电；以及所述至少一个环境参数是温度和所述供电电压的电压。17.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗里达·恩格，米卡尔·古斯塔夫松，佩尔·洛温博格，马丁·奥尔森，
申请(专利权)人：特励达信号处理设备瑞典公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE