【摘要】：作為將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的關(guān)鍵電路,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digital-converter,ADC)已廣泛應(yīng)用于移動通信,醫(yī)療設(shè)備以及高性能儀器儀表中[1]。隨著第四代移動通信技術(shù)已日趨成熟,第五代移動通信技術(shù)(5G)的研發(fā)已成為通信領(lǐng)域各大供應(yīng)商的重大機(jī)遇和研究熱點(diǎn),超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器已成為了影響5G產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。為了平衡速度、精度以及功耗要求,采用并行采樣時(shí)間交織結(jié)構(gòu)是突破瓶頸必然的選擇。然而在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中,由于器件制造工藝因素缺陷和應(yīng)用環(huán)境的不同,通道與通道之間存在著失調(diào)、增益以及采樣時(shí)間失配等誤差,這些失配誤差將會極大地降低ADC整體性能,因此需要對這些失配誤差進(jìn)行校準(zhǔn),開發(fā)設(shè)計(jì)有效的算法校準(zhǔn)這些失配誤差是目前的研究熱點(diǎn)也是時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器(time interleaved analog to digital converter,TIADC)設(shè)計(jì)亟需解決的難點(diǎn)之一。針對時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器通道間的三種主要失配誤差.:通道間的失調(diào)失配誤差、通道間的增益失配誤差及通道間的采樣時(shí)間失配誤差,本文首先系統(tǒng)地對三種失配誤差建立模型,從原理上分析了失配誤差對TIADC系統(tǒng)性能影響。對傳統(tǒng)的誤差校準(zhǔn)算法進(jìn)行詳細(xì)的闡述,并分析出各類算法的優(yōu)缺點(diǎn)。提出了一種改進(jìn)的片內(nèi)數(shù)字電路后臺校準(zhǔn)算法。該算法通過增加一路參考ADC和統(tǒng)計(jì)累加的方式,在后臺將待校準(zhǔn)通道和參考通道的輸出作相關(guān)運(yùn)算以提取出失配誤差信息,再通過反饋模擬電路對失配誤差進(jìn)行迭代補(bǔ)償,從而達(dá)到后臺校準(zhǔn)的目的。其次基于提取出的失配誤差,設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于誤差補(bǔ)償?shù)?0MS/s10bitDAC和誤差調(diào)整電路。最后基于40nm工藝,將整個校準(zhǔn)系統(tǒng)電路綜合成相應(yīng)的版圖。為了驗(yàn)證算法的有效性,將此算法應(yīng)用到12位4GSps四通道TIADC電路中。驗(yàn)證了該后臺數(shù)字校準(zhǔn)算法的有效性。當(dāng)輸入信號歸一化頻率fin/fs=0.07575時(shí),校準(zhǔn)后ENOB和SNR分別從7.8581bits和49.1755 dB提高到9.7061 bits和60.3114dB,校準(zhǔn)效果明顯。此外,本算法對輸入信號的類型,輸入信號頻率及通道間校準(zhǔn)順序沒有嚴(yán)格限制,可以擴(kuò)展到任意通道數(shù)。
【圖文】：

第一章緒論逡逑第一章緒論逡逑背景逡逑然世界中，絕大部分的信號都是以連續(xù)模擬量的形式存在的，例如聲音，光和熱等信號。為了可以對這些連續(xù)的模擬信號進(jìn)行處理，些連續(xù)的模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ邋Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＡＤ散的數(shù)字信號，再將這些離散的數(shù)字量通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號處理。如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器作為連接模擬世界和數(shù)字世界的橋梁，，在信號處理領(lǐng)代的地位。逡逑外部模擬世界逡逑邐

逡逑圖１－１邋ＡＤＣ作為模擬世界與數(shù)字世界的橋梁逡逑芯片級的制造工藝在集成電路的歷史發(fā)展中扮演著極其重要的角色，經(jīng)過學(xué)逡逑術(shù)界和工業(yè)界的長期研究，器件的工藝水平得到了極大提高目前晶體管的特征尺逡逑寸已縮小到丨Ｏｎｍ以下，其促使了數(shù)字集成電路在功耗和速度兩方面得到很大的逡逑提升，并且由于數(shù)字集成電路具有集成度高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使數(shù)字集成逡逑電路得到猛迅的發(fā)展。另一方面，伴隨著第四代移動通信技術(shù)日趨成熟，第五代逡逑移動通信技術(shù)（５Ｇ）的研發(fā)已成為通信領(lǐng)域各大供應(yīng)商的重大機(jī)遇和研[側(cè)鵲�，辶x細(xì)咚�、垂a萘渴牽擔(dān)塹暮誦募際醴較潁咚俑呔饒Ｊ黃骷壕晌跋歟擔(dān)清義喜禱墓丶蛩

本文編號：2615957