TIADC采样时间失配数字校正方法与系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115021754A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210931317.1(22)申请日2022.08.04(71)申请人奉加微电子（昆山）有限公司地址215333江苏省苏州市昆山开发区前进东路科技广场1203室申请人高澈科技（上海）有限公司(72)发明人杜汐源(74)专利代理机构北京中安信知识产权代理事务所(普通合伙)11248专利代理师赵黎虹(51)Int.Cl.H03M1/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称TIADC采样时间失配数字校正方法与系统(57)摘要本发明涉及一种TIADC(Time‑InterleavedAnalog‑to‑DigitalConverter，时间交替模数转换器)采样时间失配数字校正方法与系统，属于数字信号处理技术领域。本发明的一种TIADC采样时间失配数字校正方法与系统，基于反馈延时链，在数字域完成对误差的检测提取与配置码输出，模拟域根据配置码改变各通道ADC的工作时钟开启电容数目，进而调节时钟相位延迟，从而令各通道ADC电路的工作时钟相位差保持一致，提升TIADC系统的工作性能。CN115021754ACN115021754A权利要求书1/2页1.一种TIADC采样时间失配数字校正方法，适用于通道数为2n的TIADC，n=1,2,3…，其特征在于，包括如下步骤：S1、校正级数和校正顺序的确定以及数字补偿模块初始化；n根据通道数确定校正级数和校正顺序，所述校正级数=log2(2)=n；所述校正顺序的确定方法如下：当校正级数=1时，确定方法包括步骤a；当校正级数=2时，确定方法包括步骤a和步骤b；当校正级数≥3时，确定方法包括步骤a、步骤b和步骤c；a、选择任一个通道作为一级参考通道，根据通道数，按照各通道顺序依次工作并循环的工作顺序，选择与所述一级参考通道的工作顺序间隔相同的一个通道作为一级校正通道，一级校正通道和一级参考通道构成一个一级校正单元；b、校正后的一级校正通道和一级参考通道共同作为二级参考通道，选择与两个二级参考通道的工作顺序间隔相同的一个通道作为二级校正通道，一个二级校正通道和两个二级参考通道构成一个二级校正单元；c、校正后的二级校正通道和二级参考通道共同作为三级参考通道，选择与两个三级参考通道的工作顺序间隔相同的一个通道作为三级校正通道，一个二级校正通道和两个三级参考通道构成一个三级校正单元；以此类推；数字补偿模块置于初始状态，令d=1，d代表的是校正方向，默认为第一奈奎斯特区间；设定初始ADC工作时钟配置码为：粗调20，细调12；S2、误差检测；误差检测模块获取各通道ADC采集的数据并进行同步处理，根据步骤S1确定的校正级数和校正顺序依次对各校正单元进行误差检测；利用公式1对校正单元内的参考通道和校正通道采集的数据进行运算，获得误差检测值Detect_Value，即为误差检测模块提取的参考通道与校正通道之间数据相关统计特性，并以此作为参考通道与校正通道之间误差的估计值；公式1式中，若校正级别＞1，则y1和y3分别为两个参考通道当前时钟周期采集的数据；y2为校正通道当前时钟周期采集的数据；N为累加次数；若校正级别=1，则y1为参考通道当前时钟周期采集的数据，y2为校正通道当前时钟周期采集的数据，y3为参考通道上一个时钟周期采集的数据；S3、数字补偿；S3.1、判断校正单元的首次计算获得的第一误差检测值Detect_Value(1)大于0还是小于0；若Detect_Value(1)大于0，则将ADC工作时钟配置码置于最大：粗调40，细调24；若Detect_Value(1)小于0，则将ADC工作时钟配置码置于最小：粗调0，细调0；S3.2、各通道ADC在步骤S3.1设定的ADC工作时钟配置码下采集数据，重复步骤S2，获得新的第二误差检测值Detect_Value(2)，并将ADC工作时钟配置码置于初始值：粗调20，细调12；S3.3、判断第二误差检测值Detect_Value(2)与第一误差检测值Detect_Value(1)是否同号，判断d的取值，即输入信号所处奈奎斯特区间的奇偶性；若Detect_Value(2)与Detect_Value(1)同号，则校正方向d=‑1；2CN115021754A权利要求书2/2页若Detect_Value(2)与Detect_Value(1)不同号，则校正方向d=1；S3.4、粗调；按照步骤S3.3确定的校正方向，根据粗调步长迭代配制新的ADC工作时钟配置码；各通道ADC在每次迭代获得的新的ADC工作时钟配置码下采集数据，重复步骤S2，获得新的粗调误差检测值；粗调步长由PID模块产生，直至达到粗调过程的最小控制电容数；S