示意圖；
[0029]圖3為四個動態(tài)元件的旋轉數(shù)據(jù)加權平均的邏輯操作示意圖；
[0030]圖4為二位量化數(shù)據(jù)輸入的旋轉數(shù)據(jù)加權平均的校準方法框架示意圖；
[0031]圖5為一個二階低通并含有二位內(nèi)部量化器Σ AADC調(diào)制器的示意圖，其中反饋DAC為電容型；
[0032]圖6 (a)為圖5所示調(diào)制器不經(jīng)過數(shù)字校準的輸出功率譜圖；
[0033]圖6 (b)為圖5所示調(diào)制器經(jīng)過DWA數(shù)字校準的輸出功率譜圖；
[0034]圖6(c)為圖5所示調(diào)制器經(jīng)過旋轉數(shù)據(jù)加權平均校準的輸出功率譜圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0036]如圖3所示為四個動態(tài)元件的旋轉數(shù)據(jù)加權平均的邏輯操作示意圖，四個元件分別為元件0、元件1、元件2、元件3。所示環(huán)1、環(huán)2、環(huán)3、環(huán)4、環(huán)5、環(huán)6為一種DWA選擇元件方式。初始態(tài)為旋轉環(huán)1，初始態(tài)時刻為t。，沒有輸入信號。下面以t2、t3、t4、t5、t6、t7順序時刻輸入對應十進制碼分別為2、1、3、2、4、0、3的情況說明元件選擇情況。
[0037]&時刻輸入為2，此時在環(huán)1內(nèi)元件0和元件1被選擇，在12時刻來臨前由一個隨機信號決定下一步選擇元件的環(huán)，本案選擇環(huán)的方式是由當前環(huán)和相應DWA的指針信號(此時指針定位元件1)決定是否跳入相鄰環(huán)還是繼續(xù)保持在當前環(huán)，此時的相鄰環(huán)有環(huán)3和環(huán)4。t2時刻來臨前，隨機信號選擇跳入環(huán)3。在〖2時刻，輸入為1，此時元件3有效。t3時刻來臨前，隨機信號選擇保持在環(huán)3。在t3時刻，輸入為3，元件2、元件0、元件1有效。t4時刻來臨前，隨機信號選擇跳入環(huán)1。在14時刻，輸入為2，元件2、元件3有效。15時刻來臨前，隨機信號選擇跳入環(huán)5。在t5時刻，輸入為4，元件1、元件0、元件2、元件3有效。t6時刻來臨前，隨機信號選擇跳入環(huán)6。在16時刻，輸入0，沒有元件有效。17時刻來臨前，隨機信號選擇保持在環(huán)6。在t7時刻，輸入為3，元件1，元件0，元件3有效。
[0038]圖4為二位flash內(nèi)部量化器輸入的旋轉數(shù)據(jù)加權平均的校準方法框架示意圖，二位flash內(nèi)部量化器含有三個比較器，為溫度計碼輸出，比較器輸出對應旋轉數(shù)據(jù)加權平均模塊的三個輸入。旋轉數(shù)據(jù)加權平均模塊的另一個輸入固定接低電平，從而旋轉數(shù)據(jù)加權平均模塊輸入對應的十進制碼0、1、2、3。旋轉數(shù)據(jù)加權平均模塊的輸出控制四個動態(tài)元件?？刂菩D數(shù)據(jù)加權平均模塊執(zhí)行的時鐘信號為Fclk，該時鐘頻率和輸入溫度計碼頻率一致。
[0039]圖5是一個二階低通并含有二位內(nèi)部量化器Σ AADC調(diào)制器的示意圖，其中反饋DAC為電容型。該調(diào)制器的環(huán)路濾波器為前饋型，信號直接前饋到內(nèi)部量化器的放大系數(shù)為1，信號通過第一級積分器再前饋到內(nèi)部量化器的放大系數(shù)為2。
[0040]圖6 (a)、圖6 (b)、圖6 (c)是圖5所示調(diào)制器分別不經(jīng)過數(shù)字校準、經(jīng)過傳統(tǒng)DWA數(shù)字校準、經(jīng)過旋轉數(shù)據(jù)加權平均校準的輸出功率譜圖。其中電容相對失配量為1%，可見經(jīng)過分段式旋轉數(shù)據(jù)加權平均校準的信噪比得到了提升，其諧波量明顯要小于DWA方法的數(shù)字校準方法的諧波量。
[0041]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種應用于Σ Δ模數(shù)轉換器調(diào)制器的動態(tài)元件匹配方法，其特征在于:輸入的模擬信號與反饋的DAC信號相減，經(jīng)過環(huán)路濾波器，最后經(jīng)多位內(nèi)部量化器輸出數(shù)字信號?’多位內(nèi)部量化器輸出的數(shù)字信號首先經(jīng)過旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法處理，再經(jīng)過數(shù)模轉換器轉換后作為反饋的DAC信號； 旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法中使用到動態(tài)元件匹配邏輯電路，設多位內(nèi)部量化器內(nèi)部有η個比較器輸出，則動態(tài)元件匹配邏輯電路控制的反饋DAC元件的個數(shù)為Ν = η+1個，反饋DAC元件0連接一根始終為低的電平線，反饋DAC元件1?η分別連接η個比較器輸出，Ν個反饋DAC元件共形成η !個旋轉環(huán)，旋轉環(huán)中的各個元件位置按如下方式確定:第一個元件為反饋DAC元件0，第二個元件為剩余η個反饋DAC元件中的任意一個，第三個元件為剩余η-1個反饋DAC元件中的任意一個，依次類推直至確定第η+1個元件； 所述旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法首先從η !個旋轉環(huán)隨機選擇出一個旋轉環(huán)，然后采用輪轉的方式從旋轉環(huán)中選擇反饋DAC元件與輸入的模擬信號相減。2.根據(jù)權利要求1所述的應用于ΣΔ模數(shù)轉換器調(diào)制器的動態(tài)元件匹配方法，其特征在于:輸入的模擬信號與反饋的DAC信號相減，經(jīng)過環(huán)路濾波器，最后經(jīng)多位內(nèi)部量化器輸出數(shù)字信號；多位內(nèi)部量化器輸出的數(shù)字信號首先經(jīng)過旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法處理，再經(jīng)過數(shù)模轉換器轉換后作為反饋的DAC信號； 旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法中使用到動態(tài)元件匹配邏輯電路，所述多位內(nèi)部量化器內(nèi)部有3個比較器輸出，動態(tài)元件匹配邏輯電路控制的反饋DAC元件的個數(shù)為4個，反饋DAC元件0連接一根始終為低的電平線，反饋DAC元件1、2和3分別連接3個比較器輸出，4個反饋DAC元件共形成6個旋轉環(huán)，具體為: 旋轉環(huán)1:元件0至元件1至元件2至元件3再至元件0重復循環(huán)； 旋轉環(huán)2:元件0至元件2至元件1至元件3再至元件0重復循環(huán)； 旋轉環(huán)3:元件0至元件1至元件3至元件2再至元件0重復循環(huán)； 旋轉環(huán)4:元件0至元件3至元件1至元件2再至元件0重復循環(huán)； 旋轉環(huán)5:元件0至元件2至元件3至元件1再至元件0重復循環(huán)； 旋轉環(huán)6:元件0至元件3至元件2至元件1再至元件0重復循環(huán)； 旋轉環(huán)1內(nèi)，指針信號為元件0時，旋轉環(huán)1與旋轉環(huán)2、旋轉環(huán)3相鄰；指針信號為元件1時，旋轉環(huán)1與旋轉環(huán)3、旋轉環(huán)4相鄰；指針信號為元件2時，旋轉環(huán)1與旋轉環(huán)4、旋轉環(huán)5相鄰；指針信號為元件3時，旋轉環(huán)1與旋轉環(huán)2、旋轉環(huán)5相鄰； 旋轉環(huán)2內(nèi)，指針信號為元件0時，旋轉環(huán)2與旋轉環(huán)1、旋轉環(huán)3相鄰；指針信號為元件2時，旋轉環(huán)2與旋轉環(huán)3、旋轉環(huán)6相鄰；指針信號為元件1時，旋轉環(huán)2與旋轉環(huán)5、旋轉環(huán)6相鄰；指針信號為元件3時，旋轉環(huán)2與旋轉環(huán)5、旋轉環(huán)1相鄰； 旋轉環(huán)3內(nèi)，指針信號為元件0時，旋轉環(huán)3與旋轉環(huán)1、旋轉環(huán)2相鄰；指針信號為元件2時，旋轉環(huán)3與旋轉環(huán)2、旋轉環(huán)6相鄰；指針信號為元件3時，旋轉環(huán)3與旋轉環(huán)4、旋轉環(huán)6相鄰；指針信號為元件1時，旋轉環(huán)3與旋轉環(huán)4、旋轉環(huán)1相鄰； 旋轉環(huán)4內(nèi)，指針信號為元件0時，旋轉環(huán)4與旋轉環(huán)5、旋轉環(huán)6相鄰；指針信號為元件2時，旋轉環(huán)4與旋轉環(huán)1、旋轉環(huán)5相鄰；指針信號為元件1時，旋轉環(huán)4與旋轉環(huán)1、旋轉環(huán)3相鄰；指針信號為元件3時，旋轉環(huán)4與旋轉環(huán)3、旋轉環(huán)6相鄰； 旋轉環(huán)5內(nèi)，指針信號為元件0時，旋轉環(huán)5與旋轉環(huán)4、旋轉環(huán)6相鄰；指針信號為元件2時，旋轉環(huán)5與旋轉環(huán)1、旋轉環(huán)4相鄰；指針信號為元件3時，旋轉環(huán)5與旋轉環(huán)1、旋轉環(huán)2相鄰；指針信號為元件1時，旋轉環(huán)5與旋轉環(huán)2、旋轉環(huán)6相鄰； 旋轉環(huán)6內(nèi)，指針信號為元件0時，旋轉環(huán)6與旋轉環(huán)4、旋轉環(huán)5相鄰；指針信號為元件3時，旋轉環(huán)6與旋轉環(huán)3、旋轉環(huán)4相鄰；指針信號為元件2時，旋轉環(huán)6與旋轉環(huán)2、旋轉環(huán)3相鄰；指針信號為元件1時，旋轉環(huán)1與旋轉環(huán)2、旋轉環(huán)5相鄰； 所述旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法首先從6個旋轉環(huán)隨機選擇出一個旋轉環(huán)，然后采用輪轉的方式從旋轉環(huán)中選擇反饋DAC元件與輸入的模擬信號相減。3.根據(jù)權利要求2所述的應用于Σ Δ模數(shù)轉換器調(diào)制器的動態(tài)元件匹配方法，其特征在于:所述旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法的路徑是由當前環(huán)和指針信號隨機決定是否跳入相鄰環(huán)還是繼續(xù)保持在當前環(huán)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應用于ΣΔ模數(shù)轉換器調(diào)制器的動態(tài)元件匹配方法，輸入的模擬信號與反饋的DAC信號相減，經(jīng)過環(huán)路濾波器，最后經(jīng)多位內(nèi)部量化器輸出數(shù)字信號；多位內(nèi)部量化器輸出的數(shù)字信號首先經(jīng)過旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法處理，再經(jīng)過數(shù)模轉換器轉換后作為反饋的DAC信號；旋轉數(shù)據(jù)加權平均方法中使用到動態(tài)元件匹配邏輯電路，通過動態(tài)元件匹配邏輯電路對多位反饋數(shù)模轉換器元件間失配誤差進行整形。本發(fā)明基于旋轉數(shù)據(jù)加權平均的數(shù)字校準方法，從而將原本相對固定的電流源失配或電容失配進行一階整形，并且抑制與信號相關的諧波量，提高了ΣΔ模數(shù)轉換器調(diào)制器的信噪比。
【IPC分類】H03M3/00
【公開號】CN105322968
【申請?zhí)枴緾N201510601416
【發(fā)明人】吳建輝, 卜亮宇, 張俊, 陳超, 李紅, 黃成 , 張萌
【申請人】東南大學
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月18日