使用参考路径重新配置的模数转换器中的失配补偿制造技术

本文公开了一种模数转换器(ADC)和一种方法。所述ADC具有量化器。所述量化器包括：线性反馈移位寄存器(LFSR)；解码器，所述解码器被配置成分别在多个解码器输出处提供多个开关控制信号，所述多个开关控制信号响应于所述LFSR输出的LFSR值；电参考，所述电参考具有多个参考输出，所述电参考被配置成分别在所述多个参考输出处提供多个参考电平；第一开关，所述第一开关提供第一开关输出和第二开关输出；以及比较器，所述比较器具有信号输入、第一参考输入和第二参考输入，所述第一参考输入连接到所述第一开关输出，并且所述第二参考输入连接到所述第二开关输出。

【技术实现步骤摘要】
使用参考路径重新配置的模数转换器中的失配补偿
本公开总体上涉及模拟形式与数字形式之间的数据转换，并且更具体地说涉及对数据转换电路的失配补偿。
技术介绍
如果可以由理想元件完美地制造如模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC)等数据转换电路，则数据转换电路可以以完全且恰好准确的方式执行。然而，非理想环境可能损害可行数据转换电路的性能。例如，在雷达系统中，ADC的谐波失真可能产生互调失真(IMD)产物，所述产物可以显现为雷达系统返回的假目标。例如，当这种雷达系统用于控制车辆的制动时，假目标可以激活自动制动功能，从而使车辆在无明显原因的情况下停下。如可以在σ-δADC中发现的，连续时间σ-δ调制器的谐波失真主要是由DAC电流源的元件失配引起的。这是众所周知的问题并且通常使用动态元件匹配技术解决。然而，这种动态元件匹配技术可能有不期望的后果，如增加电路占用的半导体管芯面积、增加功耗、增加噪声生成、引起导致稳定性问题的过量环路延迟。因此，避免这些缺点的技术将会是对现有技术的技术改善。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种模数转换器(ADC)，包括用于接收模拟信号输入并且提供量化器输出的量化器，所述量化器包括：线性反馈移位寄存器(LFSR)，所述LFSR提供LFSR输出；解码器，所述解码器连接到所述LFSR，所述解码器具有多个解码器输出，每个解码器输出用于响应于所述LFSR输出的LFSR值提供开关控制信号；电参考，所述电参考具有多个参考输出，每个参考输出用于提供参考电平信号；第一开关，所述第一开关具有第一开关输出和第二开关输出，所述第一开关输出在所述开关控制信号中的第一开关控制信号处于第一状态时连接到所述参考输出中的第一参考输出并且在所述第一开关控制信号处于第二状态时连接到参考输出中的第二参考输出，并且所述第二开关输出在所述第一控制信号处于所述第一状态时连接到所述第二参考输出并且在所述第一控制信号处于所述第二状态时连接到所述第一参考输出；以及比较器，所述比较器具有信号输入、第一参考输入和第二参考输入，所述第一参考输入连接到所述第一开关输出，并且所述第二参考输入连接到所述第二开关输出。在一个或多个实施例中，所述解码器包括：模式选择输入，所述模式选择输入被配置成接收模式选择值，其中所述模式选择值确定第二开关的用于响应于多个开关控制信号中的第二开关控制信号来切换所述多个参考输出中的第三参考输出和第四参考输出的第一切换操作。在一个或多个实施例中，在所述模式选择值指示第一操作模式的情况下，使所述第一切换操作与所述第一开关的第二切换操作不完全相同，并且在所述模式选择值指示第二操作模式的情况下，使所述第一切换操作与所述第二切换操作完全相同。在一个或多个实施例中，在所述模式选择值指示第三操作模式的情况下，所述第一切换操作取决于所述LFSR值中的第一LFSR位值，并且所述第二切换操作取决于所述LFSR值中的第二LFSR位值。在一个或多个实施例中，所述解码器连接到量化器数字输出，其中所述第一开关控制信号取决于所述量化器数字输出的至少一位的量化器数字输出值。在一个或多个实施例中，以可编程LFSR时钟频率推进所述LFSR的状态。在一个或多个实施例中，所述ADC选自由σ-δADC和流水线ADC组成的组。根据本专利技术的第二方面，提供一种方法，包括：推进随机数发生器的状态；对所述随机数发生器提供的一个或多个随机数发生器位进行解码，以选择要交换的一个或多个比较器对；在选择要交换的所述一个或多个比较器对中的每个比较器对中的比较器之间切换参考输入；将利用选择要交换的所述一个或多个比较器对的量化器的量化器数字输出提供到数模转换器(DAC)；使用所述DAC的模拟输出提供模数转换。在一个或多个实施例中，所述解码部分地基于从模式选择输入接收的模式选择值来执行，其中用于交换所述比较器对中的第一比较器对的第一切换操作是由所述一个或多个随机数发生器位确定的，并且其中所述模式选择值确定用于交换所述比较器对中的第二比较器对的第二切换操作。在一个或多个实施例中，在所述模式选择值指示第一操作模式的情况下，使所述第二切换操作与所述第一切换操作不完全相同，并且在所述模式选择值指示第二操作模式的情况下，使所述第二切换操作与所述第一切换操作完全相同。在一个或多个实施例中，在所述模式选择值指示第三操作模式的情况下，所述第一切换操作取决于所述一个或多个随机数发生器位中的第一随机数发生器位，并且所述第二切换操作取决于所述一个或多个随机数发生器位中的第二随机数发生器位。在一个或多个实施例中，所述解码取决于所述量化器数字输出的至少一位的量化器数字输出值。在一个或多个实施例中，所述推进随机数发生器的状态以可编程LFSR时钟频率执行。根据本专利技术的第三方面，提供一种模数转换器(ADC)，包括：数模转换器(DAC)，所述DAC具有数字输入和模拟输出；以及量化器，所述量化器具有连接到所述数字输入的量化器数字输出，所述量化器包括：随机数发生器电路，所述随机数发生器电路提供随机输出；解码器，所述解码器连接到所述随机数发生器电路并且被配置成在多个解码器输出处提供多个开关控制信号，所述开关控制信号响应于所述随机输出的随机输出值；电参考，所述电参考具有多个参考输出，每个参考输出用于提供参考电平信号；第一开关，所述第一开关具有第一开关输出和第二开关输出，所述第一开关输出在所述开关控制信号中的第一开关控制信号处于第一状态时连接到所述参考输出中的第一参考输出并且在所述第一开关控制信号处于第二状态时连接到参考输出中的第二参考输出，并且所述第二开关输出在所述第一控制信号处于所述第一状态时连接到所述第二参考输出并且在所述第一控制信号处于所述第二状态时连接到所述第一参考输出；以及比较器，所述比较器具有信号输入、第一参考输入和第二参考输入，所述第一参考输入连接到所述第一开关输出，并且所述第二参考输入连接到所述第二开关输出。在一个或多个实施例中，所述解码器包括：模式选择输入，所述模式选择输入被配置成接收模式选择值，其中所述模式选择值确定第二开关的用于响应于多个开关控制信号中的第二开关控制信号来切换所述多个参考输出中的第三参考输出和第四参考输出的第一切换操作。在一个或多个实施例中，在所述模式选择值指示第一操作模式的情况下，使所述第一切换操作与所述第一开关的第二切换操作不完全相同，并且在所述模式选择值指示第二操作模式的情况下，使所述第一切换操作与所述第二切换操作完全相同。在一个或多个实施例中，在所述模式选择值指示第三操作模式的情况下，所述第一切换操作取决于所述LFSR值中的第一LFSR位值，并且所述第二切换操作取决于所述LFSR值中的第二LFSR位值。在一个或多个实施例中，所述解码器连接到量化器数字输出，其中所述第一开关控制信号取决于所述量化器数字输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模数转换器(ADC)，其特征在于，包括用于接收模拟信号输入并且提供量化器输出的量化器，所述量化器包括：/n线性反馈移位寄存器(LFSR)，所述LFSR提供LFSR输出；/n解码器，所述解码器连接到所述LFSR，所述解码器具有多个解码器输出，每个解码器输出用于响应于所述LFSR输出的LFSR值提供开关控制信号；/n电参考，所述电参考具有多个参考输出，每个参考输出用于提供参考电平信号；/n第一开关，所述第一开关具有第一开关输出和第二开关输出，所述第一开关输出在所述开关控制信号中的第一开关控制信号处于第一状态时连接到所述参考输出中的第一参考输出并且在所述第一开关控制信号处于第二状态时连接到参考输出中的第二参考输出，并且所述第二开关输出在所述第一控制信号处于所述第一状态时连接到所述第二参考输出并且在所述第一控制信号处于所述第二状态时连接到所述第一参考输出；以及/n比较器，所述比较器具有信号输入、第一参考输入和第二参考输入，所述第一参考输入连接到所述第一开关输出，并且所述第二参考输入连接到所述第二开关输出。/n

【技术特征摘要】
20181231 US 16/236,6901.一种模数转换器(ADC)，其特征在于，包括用于接收模拟信号输入并且提供量化器输出的量化器，所述量化器包括：
线性反馈移位寄存器(LFSR)，所述LFSR提供LFSR输出；
解码器，所述解码器连接到所述LFSR，所述解码器具有多个解码器输出，每个解码器输出用于响应于所述LFSR输出的LFSR值提供开关控制信号；
电参考，所述电参考具有多个参考输出，每个参考输出用于提供参考电平信号；
第一开关，所述第一开关具有第一开关输出和第二开关输出，所述第一开关输出在所述开关控制信号中的第一开关控制信号处于第一状态时连接到所述参考输出中的第一参考输出并且在所述第一开关控制信号处于第二状态时连接到参考输出中的第二参考输出，并且所述第二开关输出在所述第一控制信号处于所述第一状态时连接到所述第二参考输出并且在所述第一控制信号处于所述第二状态时连接到所述第一参考输出；以及
比较器，所述比较器具有信号输入、第一参考输入和第二参考输入，所述第一参考输入连接到所述第一开关输出，并且所述第二参考输入连接到所述第二开关输出。


2.根据权利要求1所述的ADC，其特征在于，所述解码器包括：
模式选择输入，所述模式选择输入被配置成接收模式选择值，其中所述模式选择值确定第二开关的用于响应于多个开关控制信号中的第二开关控制信号来切换所述多个参考输出中的第三参考输出和第四参考输出的第一切换操作。


3.根据权利要求2所述的ADC，其特征在于，在所述模式选择值指示第一操作模式的情况下，使所述第一切换操作与所述第一开关的第二切换操作不完全相同，并且在所述模式选择值指示第二操作模式的情况下，使所述第一切换操作与所述第二切换操作完全相同。


4.根据权利要求3所述的ADC，其特征在于，在所述模式选择值指示第三操作模式的情况下，所述第一切换操作取决于所述LFSR值中的第一LFSR位值，并且所述第二切换操作取决于所述LFSR值中的第二LFSR位值。


5.根据权利要求1所述的ADC，其特征在于，所述解码器连接到量化器数字输出，其中所述第一开关控制信号取决于所述量化器数字输出的至少一位的量化器数字输出值。

【专利技术属性】
技术研发人员：雷克斯·肯顿·黑尔斯，布儒斯·迈克尔·纽曼，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US