可以用于將M個(gè)校正或時(shí)序調(diào)整信號(hào)522提供到CS-DAC 510。
[0107] 對(duì)于控制器517中的多個(gè)TCALDAC 602和/或612 (其中每一 TCALDAC可以提供 M個(gè)控制信號(hào)522)，可能存在（例如）X*M個(gè)輸出或各自用于XCS-DAC 510的陣列的M個(gè)控 制信號(hào)522的X個(gè)集合。為清楚起見(jiàn)，不重復(fù)如先前描述的關(guān)于糾正系統(tǒng)500的其它細(xì)節(jié)。
[0108] 為了更加全面理解CS-DAC 510的雜散性能的特征化，提供圖17-1到17-4的示例 性信號(hào)時(shí)序圖。同時(shí)參考圖10到12進(jìn)一步描述圖17-1到17-4。圖17-1到17-4對(duì)應(yīng)地 與差動(dòng)模擬輸出503、差分放大器輸出505、混合器輸出508以及低通濾波器輸出509相對(duì) 應(yīng)。
[0109] 糾正系統(tǒng)500使用外差過(guò)程來(lái)將所關(guān)注的雜散音向下轉(zhuǎn)換到DC以用于測(cè)量。在 此實(shí)施例中，差動(dòng)CS-DAC 510,其中指紋雜散1102可以與基頻的第三諧波（即3撲_ 1030) 相關(guān)聯(lián)。對(duì)于單端CS-DAC 510,此類指紋雜散1102將在基頻的第二諧波（2*Ρ_ 1020)處； 然而，以下描述盡管就差動(dòng)輸出而言也類似地適用于單端輸出。其它雜散音可以存在于信 號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出頻譜中，但上文所詳述的那些雜散音往往具有大部分能量，且因此可以在 測(cè)量中提供較大的動(dòng)態(tài)范圍，如下文另外詳細(xì)描述。
[0110] CS-DAC 510可以所關(guān)注的頻率（即基頻Fciut 1010)操作，以具有在此類頻率處的 主要或信號(hào)音1005。依此，存在頻譜區(qū)域，其中可能顯現(xiàn)時(shí)序誤差，其中一些時(shí)序誤差在本 底噪聲1601之上且其它時(shí)序誤差在本底噪聲之下，且因此可以針對(duì)此類基頻F ciut 1010合 成信號(hào)音1005。
[0111] 由于CS-DAC 510中的非理想性，可能連同信號(hào)音1005 -起產(chǎn)生在3撲_1030處 的雜散。經(jīng)耦合以接收差動(dòng)模擬輸出503的帶通濾波器（"BPF"）511可以用于抑制除所 關(guān)注的音調(diào)外的此類基音和雜散音，即大體上在3*匕# 1030處的雜散1102。用以提供BPF 511的BPF包絡(luò)線1602的通帶參數(shù)由于混合器-低通濾波器（"LPF"）組合的頻率選擇性 可以是相對(duì)較寬松的。BPF 511的衰減參數(shù)可以對(duì)糾正系統(tǒng)500的基音和雜散提供比本底 噪聲1601限制更好的抑制。任選地，以糾正系統(tǒng)500的基頻為中心的陷波濾波器可以用于 提供與BPF 511相同的作用。
[0112] 增益級(jí)，即放大器512,可以在BPF 511之后使用，因?yàn)殡s散1102幅度可能相對(duì)于 主要音1005的幅度衰減。不變地，放大器512可以放大在BPF 511的通帶內(nèi)的一些噪聲產(chǎn) 物，如大體上在圖17-2中指示。任選地，在另一實(shí)施例中，有源濾波器1210可以用于涵蓋 放大器512和BPF 511兩者。
[0113] 此類經(jīng)放大雜散1102隨后可以應(yīng)用到混合器513。本地振蕩器514頻率可以專門 設(shè)定成雜散頻率，在此實(shí)例中即1030,因?yàn)榇祟l率可以先驗(yàn)地知道。混合器513可以 產(chǎn)生在雜散1102和本地振蕩器514的和和/或差頻率處的音調(diào)以用于產(chǎn)生外差效果。
[0114] 因此，混合器輸出508的頻率可以接近OHz (即DC 1600)和6撲_ 1660。換句話 說(shuō)，差值可以導(dǎo)致雜散1102向下轉(zhuǎn)換成DC 1600,且和可以導(dǎo)致雜散1102向上轉(zhuǎn)換成6撲_ 1660。任選地，高階LPF 515可以用于去除每一和分量。高階LPF 515可以用于產(chǎn)生此類 過(guò)濾操作的低截止頻率。此低截止頻率可以用以使在BPF 511的通帶內(nèi)被放大且隨后向下 轉(zhuǎn)換的噪聲分量衰減。依此，制造高極LPF515比制造具有等效通帶的高Q BPF 511要容易 得多；然而，可以使用任一實(shí)施例。
[0115] 在LPF 515的濾波器輸出509處的所得信噪比由于強(qiáng)雜散幅度與較小未過(guò)濾噪聲 帶寬的比的緣故可能是相當(dāng)高的。依此，對(duì)于待穩(wěn)定的LPF 515的輸出，可以采用等待持續(xù) 時(shí)間，其中此類持續(xù)時(shí)間等效于大致至少六個(gè)LPF濾波器時(shí)間常數(shù)。此持續(xù)時(shí)間可以用于 有效地設(shè)定校正程序可以更新的速率。
[0116] LPF 515或如下文另外詳細(xì)描述的代替LPF 515使用的有源積分器的濾波器輸出 509可以基本上是與原始雜散1102幅度相關(guān)的BPF包絡(luò)線1602的正頻率部分1604,其中 考慮到系統(tǒng)增益。依此，具有比LPF 515的濾波器輸出509更好的信噪比性能的低速模數(shù) 轉(zhuǎn)換器（"ADC"）可以用于供應(yīng)提供到控制器517的采樣幅度的數(shù)字表示。換句話說(shuō)，將糾 正系統(tǒng)500和濾波器輸出509提供到檢測(cè)器516以提供檢測(cè)器輸出521，且檢測(cè)器輸出521 可以是寬度D的數(shù)字信號(hào)。任選地，控制器517的算法狀態(tài)機(jī)523可以有效地提供模擬控 制環(huán)路。在實(shí)施例中，系統(tǒng)層面優(yōu)化可以通過(guò)針對(duì)目標(biāo)信噪比用BPF 511的通帶參數(shù)換取 LPF 515中的積分時(shí)間來(lái)執(zhí)行。
[0117] BPF 511可以在混合器513的上游以便去除在基頻1010處的主要音1005,由此基 頻1010與所關(guān)注的雜散（例如雜散1102)諧波相關(guān)。任選地，所關(guān)注的非諧波相關(guān)的雜散 可以利用拒絕基頻的BPF準(zhǔn)入。如果此類基頻未去除，那么此類主要音1005相對(duì)于此類雜 散（例如雜散1102)的幅度可能使放大器512飽和。即使放大器512并未通過(guò)此類比飽和， 但例如雜散1102等也可以放大到與主要音1005相當(dāng)?shù)乃?，且因此混合器輸?08可能 包含除與此類雜散相關(guān)的所希望的分量之外的來(lái)自此類基頻的DC貢獻(xiàn)。
[0118] 檢測(cè)器輸出521可以與雜散1102的幅度相關(guān)。通過(guò)雜散1102的幅度來(lái)表征的時(shí) 序誤差可以通過(guò)如先前描述的背柵偏置和/或驅(qū)動(dòng)擺幅的調(diào)整來(lái)改進(jìn)。依此，TCALDAC 612 和/或602可以提供為控制器517的部分。此類TCALDAC可以具有分辨率參數(shù)，以及預(yù)期 操作范圍，以便影響在時(shí)間瞬間中的所希望的改變，如先前所描述。
[0119] 概括地說(shuō)，電流舵單元之間的時(shí)序差異可以是近似皮秒。背柵偏置可以具有時(shí)序 靈敏度，其可以取決于實(shí)施例而改變；然而，為清楚起見(jiàn)，可以假設(shè)所述時(shí)序靈敏度為大致 25ps/V。依此，適中分辨率的DAC(即具有5位或更多位）和大致0. 5V的全面的輸出電壓 在應(yīng)用到TCALDAC 612時(shí)可能能夠比大致0. 5ps每代碼增加更好地影響時(shí)序變化。對(duì)于更 高分辨率的轉(zhuǎn)換器和/或更加受限的全面范圍，糾正準(zhǔn)確性可以增加。經(jīng)由TCALDAC 602 的擺幅調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)大致50ps/V的靈敏度。對(duì)于適中分辨率的轉(zhuǎn)換器，可以獲得與背柵偏 置相當(dāng)?shù)臅r(shí)序變化?？梢允褂镁哂序?qū)動(dòng)與主要拖尾電流裝置并聯(lián)的電流吸收器的電壓輸出 的TCALDAC 602。任選地，可以使用在電流吸收器配置中的TCALDAC 602。上述值僅是示例 性的，且可以使用這些和/或其它值，因?yàn)樗鲋翟趹?yīng)用之間改變。
[0120] 如先前描述，可以使用可以用控制器517實(shí)例化的算法，其中此類算法可以更加 容易地幫助FPGA中的實(shí)施方案。如下文另外詳細(xì)描述，算法可行性是就執(zhí)行時(shí)間而言描 述。
[0121] 應(yīng)該記住，強(qiáng)力方法可能是用于估計(jì)目的的最悲觀或保守的方法，且因此對(duì)于較 不保守的方法，測(cè)試時(shí)間可以縮短。此外，對(duì)于T位TCALDAC，通過(guò)2~T個(gè)可能代碼的強(qiáng)力 迭代可能是高度非最優(yōu)的，因?yàn)閮H此類代碼的較小集合可能是重要的。因此，另一搜索方法 將是分半或?qū)Ψ炙阉?。另外，?yīng)該記住，強(qiáng)力測(cè)試方法不利用架構(gòu)考慮來(lái)減少電流舵單元的 量，所述量可能大大得益于時(shí)序校正。例如，在12b二進(jìn)制加權(quán)架構(gòu)中，僅6個(gè)最高有效位 可能對(duì)頻譜性能施加主要影響且因此可以大大得益于時(shí)序校正。單獨(dú)糾正這些位的時(shí)序可 以具有顯著的性能改進(jìn)且將測(cè)試時(shí)間減少大致3毫秒或更高數(shù)量級(jí)的毫秒到數(shù)百毫秒。使 用更加智能的算法（例如最陡下降或遺傳算法）可以進(jìn)一步減少測(cè)試時(shí)間。對(duì)于其它架 構(gòu)，例如具有大得多的數(shù)目的開(kāi)關(guān)的分段式或單位CS-DAC，此類開(kāi)關(guān)可以成組校正，因?yàn)閱?位單元非常接近于彼此，同時(shí)僅遭受較小的隨機(jī)時(shí)序差值。那些在空間上分開(kāi)的開(kāi)關(guān)可能 受到系統(tǒng)影響，且因此將在空間上接近的開(kāi)關(guān)分組可以產(chǎn)生校正效率。取決于實(shí)施方案，對(duì) 于不同的開(kāi)關(guān)序列，可以產(chǎn)生等效F ciut音調(diào)。針對(duì)相同F(xiàn) _但不同開(kāi)關(guān)序列的結(jié)果的差動(dòng)分 析可以有助于識(shí)別在糾正系統(tǒng)500的誤差過(guò)程中哪些開(kāi)關(guān)是主要的。依此，CS-DAC 510可 以經(jīng)配置以具有冗余開(kāi)關(guān)，以便能夠除去對(duì)誤差條件施加主要影響的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)?？?的來(lái)說(shuō)，大體上，所實(shí)施的架構(gòu)的知識(shí)和所實(shí)施的架構(gòu)可以用于大大減少測(cè)試時(shí)間而不對(duì) 總性能產(chǎn)生較大影響。所計(jì)算的測(cè)試時(shí)間對(duì)于性能封裝測(cè)試或已知高良率裸片（"KGD"） 方法可能是合理的。
[0122] 概括的說(shuō)，DAC的性能通過(guò)校正與一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)事件相關(guān)聯(lián)的時(shí)序誤差來(lái)增強(qiáng)。 盡管以上描述是就FPGA而言，但ASIC或具有在印刷電路板（"PCB"）（其具有由數(shù)字信號(hào) 處理器、FPGA或微控制器提供的控制器517或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和取決于且包含濾波器515的信 號(hào)調(diào)節(jié)電路）上實(shí)施為分立部件的其它組件的分立DAC可以在模擬結(jié)構(gòu)上實(shí)施為單獨(dú)的裸 片以作為含或不含插入件裸片配置的堆疊裸片的部分。檢測(cè)器可以是在控制算法在其中運(yùn) 行的FPGA數(shù)字結(jié)構(gòu)上實(shí)施的XADC。TCALDAC可以在模擬結(jié)構(gòu)上實(shí)施。如本文中所描述的 模擬處理塊可以取決于電路環(huán)境。例如，混合器可以在PCB上實(shí)施為用于IC模擬結(jié)構(gòu)裸片 實(shí)施方案的吉爾伯特單元混合器或?qū)嵤闊o(wú)源二極管環(huán)狀混合器。
[0123] 此外，糾正系統(tǒng)500可以實(shí)施為片上內(nèi)置自測(cè)試（"BIST"）電路，其中此類資源可 以是專用的或在校正之后返回到可用資源庫(kù)。依此，耦合到一個(gè)或多個(gè)DAC 510的寄存器 或其它存儲(chǔ)裝置可以用于存儲(chǔ)校正的結(jié)果以用于控制一個(gè)或多個(gè)DAC 510的開(kāi)關(guān)實(shí)例。依 此，F(xiàn)PGA 100的可編程資源或其它可編程資源可以用于控制TCALDAC以用于控制DAC 510。
[0124] 本地振蕩器514可以實(shí)施為DAC，例如如下文所描述。為清楚起見(jiàn)，作為實(shí)例而非 限制，假設(shè)CS-DAC 510的兩個(gè)陣列提供在DAC裸片上。此外，為清楚起見(jiàn)，作為實(shí)例而非限 制，假設(shè)在每一陣列內(nèi)存在皆共享同一采樣全局采樣時(shí)鐘的多個(gè)I-Q DAC對(duì)。在I-Q對(duì)中 的一個(gè)DAC 510可以用于合成3*?_本地振蕩器信號(hào)，而此對(duì)中的另一個(gè)DAC 510經(jīng)歷時(shí) 序糾正。因此用于本地振蕩器514的DAC 510的諧波可以實(shí)際上在經(jīng)受時(shí)序校正的DAC的 9撲_處，且將可能不落入混合器513的帶寬內(nèi)。此方法的優(yōu)點(diǎn)是在此陣列內(nèi)在某一對(duì)中的 I-Q DAC 510可以本質(zhì)上鎖相到彼此，因?yàn)樗鼈兪褂孟嗤牟蓸訒r(shí)鐘。
[0125] 將DAC 510用作本地振蕩器514可以節(jié)約硅面積且可以促進(jìn)同時(shí)校正多個(gè)DAC 510。將DAC 510用作本地振蕩器514還可以促進(jìn)使用任意待產(chǎn)生的音調(diào)頻率來(lái)允許在轉(zhuǎn) 換器的操作范圍內(nèi)在任何所希望的頻率處進(jìn)行測(cè)試。例如，測(cè)試中的DAC 510可以使其輸 出頻譜經(jīng)掃描用于最大雜散音，且如果未在指紋位置處找到此音調(diào)，那么可以獲得（例如） 關(guān)于規(guī)范服從故障的推斷。任選地，本文中所描述的技術(shù)可以應(yīng)用到最大雜散以最小化其 幅度。對(duì)于任何配置，DAC振蕩器514的頻率選擇性可以與檢測(cè)方案組合以掃描測(cè)試中的 DAC 510的輸出頻譜以特征化此類輸出預(yù)校正和后校正。與僅在與雜散音相關(guān)聯(lián)的頻率處 糾正相反，這可以用于確保貫穿DAC 510輸出頻譜的經(jīng)校正糾正的誤差。對(duì)于具有經(jīng)掃描 輸出頻譜的實(shí)施例，BPF 511可以是可調(diào)的，或任選地，使用兩個(gè)或兩個(gè)以上級(jí)聯(lián)混合器級(jí) (例如包含對(duì)應(yīng)的混合器513)的超外差可以用于提供超外差模式以用于產(chǎn)生中間和基帶 向下轉(zhuǎn)換的頻率分量。出于清晰性目的，并未再詳細(xì)描述此經(jīng)掃描輸出頻譜實(shí)施例，因?yàn)樗?述實(shí)施例直接服從標(biāo)準(zhǔn)通信理論和本文中的前述描述。
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