多通道時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校正與集成電路實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、儀表控制等領(lǐng)域，具有重要的戰(zhàn)略意義。經(jīng)過(guò)學(xué)術(shù)界與工業(yè)界長(zhǎng)期的研究，各種結(jié)構(gòu)的ADC都日趨成熟，從速度和精度兩方面不斷逼近已有實(shí)現(xiàn)條件下的性能極限。
　　在此背景下，多通道ADC并行的時(shí)間交織結(jié)構(gòu)成為突破單一結(jié)構(gòu)ADC速度瓶頸的一個(gè)必然方向。然而，通道之間存在的失調(diào)、增益和帶寬的失配，以及采樣時(shí)刻的偏差，嚴(yán)重制約著多通道時(shí)間交織ADC的精度。特別是對(duì)于采樣時(shí)刻偏差，已有的各種校正方法

2、或者無(wú)法真正提高性能，或者不能擴(kuò)展到更多通道，或者只能針對(duì)一定條件(低頻有限帶寬或單頻正弦)的輸入信號(hào)情況。
　　本論文提出了一種基于LMS-FIR自適應(yīng)濾波及內(nèi)插的時(shí)間交織ADC數(shù)字后臺(tái)校正方法，可以同時(shí)校正子通道間的采樣時(shí)刻偏差以及增益和帶寬失配，消除這些非理想因素對(duì)ADC整體性能的制約。通過(guò)參考通道采樣內(nèi)插值與待校正子通道ADC采樣值的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，可以獲得正確的待校正子通道ADC采樣期望值，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的校正結(jié)果。通過(guò)自適

3、應(yīng)地控制LMS的迭代更新，使得這一時(shí)間交織ADC校正方法可以應(yīng)用在所有情況下，而避免可能的誤收斂。
　　相對(duì)已有校正方法，本方法的有效輸入信號(hào)范圍涵蓋并拓展了其他各種方法的輸入條件，并可擴(kuò)展到任意通道數(shù)的時(shí)間交織ADC系統(tǒng)，具有適應(yīng)范圍更廣，擴(kuò)展能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
　　為了驗(yàn)證此校正方法的有效性，本論文采用0.18-μm CMOS集成電路工藝，實(shí)現(xiàn)了一款14-Bit，200-MSps的2通道時(shí)間交織ADC芯片。在集成電路實(shí)現(xiàn)中