专利名称：模数转换器的增益误差估计方法及其增益误差估计模块的制作方法
技术领域：
本发明是关于模数转换器(analog-to-digital converter),特别是有关于模 数转换器的增益误差估计(gain error estimation)。
背景技术：
请参阅图1，图1是现有流水线式模数转换器(pipelined analog-to-digital converter) 100的简要方框示意图。流水线式模数转换器100将模拟输入信号 Vin转换为数字转换信号D。ut，以作为其输出信号。流水线式模数转换器100 包含增益误差估计模块110以及相串联的M个级101~10M。第一级101自模 拟输入信号Vin导出数字输出值d。p并产生剩余信号(residual signal) 来 指示模拟输入信号Vin与数字输出值d。,之间的差异。接着级102~10M自其前 序级101~10(M-l)分别接收剩余信号R广Rm.,以作为其输入信号，并且分别自 其输入信号R广RM-i中导出数字输出值d。2 d。M。因此，级102 10(M-l)也分别 产生剩余信号R广Rm-,来指示其输入信号R, Rm-2与数字输出值d。2 d。(m-,)之间 的差异。接着增益误差估计模块110依据级101-10M的数字输出值d。广d。M 来计算数字转换信号D。ut，以作为流水线式模数转换器100的输出信号。
在流水线式模数转换器100中，在当前级的剩余信号作为输入信号输出 至下一级之前，剩余信号由放大器依据当前级的预设增益来放大。参阅图2A， 图2A是流水线式模数转换器的第k级200的简要方框示意图。第k级200包 含子模数转换器(sub analog-to-digital converter) 202，子数模转换器(sub digital-to-analog converter) 204，运算器206以及放大器208。子模数转换器 202首先将第k级200的前序级，即第(k-l)级的剩余信号Rk.,进行模数转换，以得到数字输出值d。k。接着子数模转换器204将数字输出值'd。k进行数模转 换，以得到信号Xk。接着运算器206自剩余信号Rk.,减去信号Xk以获得信号 Yk，来指示输入信号Rw与数字输出值d。k之间的差异。放大器208依据预设 增益G来放大信号Yk以获得当前级200的剩余信号Rk。
尽管在上述方法中，预设增益G为预设的常数，但放大器208的实际增 益会随温度的变化以及电路制造变化而有所偏移于预设增益G。实际增益与 预设增益之间的差异就是级的增益误差。在当前级的实际增益偏移于预设增 益时，增益误差产生，并且当前级输出剩余信号中会具有放大误差，这将导 致后续级的数字输出值产生误差。因此，增益误差估计模块110必须估计增 益误差并且依据增益误差校正数字转换信号D。ut。否则，将影响数字转换信号 D。ut的准确度与分辨率(resolution)。
在图1中，增益误差估计模块110为了估计第一级101的增益误差，而 对第一级101应用一系列的校正码(correction number)。请参阅图2B，图 2B是进行增益误差估计的目标级250的简要方框示意图。以下，以目标级250 作为第一级101来进行简要说明。除了子模数转换器252、子数模转换器254、 运算器256、放大器258以外，目标级250更包含加法器(adder) 262，用来 将校正码s与数字输出值d。,相加以获得信号Z,。然后，子数模转换器254将 信号Z,进行数模转换以获得信号X,，接着运算器256自经跟踪/保持电路 (sample and hold circuit)264处理的输入信号Vin减去信号X,以获得信号Y,， 并且放大器258放大信号Y,以获得目标级250的剩余信号R,。因此，剩余信 号R,与第一级101的后续级102 10M的数字输出值d。2 d。M也受到校正码s 变化的影响。
由于数字输出值d。2 d。M受到校正码s变化的影响，增益误差估计模块110 依据数字输出值d。2 d。M与校正码s估计目标级101的增益误差值。参阅图1 与图2B，可得出如下公式
-《,-1 (1 + s)=《2GM-2 +《3GW-3 +... +,)G +《M 产、
其中Vh为目标级101的输入信号，G为级'ior二10Nf的预设增益，"M为
级的数目，s是目标级应用的校正码，并且s为目标级101的增益误差值。同
时，从等式(1)可获得等式(2):
<formula>formula see original document page 10</formula> (2)
如果等式(2)除以校正码s并且取N个样本平均的话，可获得如下等式 (3):
<formula>formula see original document page 10</formula> (3)
由于当样本总数N足够大时，W^^M与^仝4"]等于零，所以增益误 差估计模块110可以依据等式(3)对大量的增益误差估计值v[n]进行平均以 获得目标级101的增益误差值e 。
因此，依据等式(3)，增益误差估计模块110首先计算对应于样本数n 的增益误差估计值v[n]，然后，对大量的增益误差估计值v[n]进行平均以获得 目标级101的增益误差值。为了增加数字转换信号D。ut的有效位数(effective number of bits， ENOB)，需要平均的增益误差估计值v[n]的数量N必须足够 大，以保证增益误差值e的分辨率高于预设阈值(threshold)。增益误差估计 模块110因此需要大量的内存空间以存储大量的增益误差估计值v[n]。
请参阅图3，图3是现有流水线式模数转换器的增益误差估计模块300的 一部分的方框示意图。现有增益误差估计模块300包含关联性模块(correlation module)302、累积模块(accumulation module)304以及估计误差模块(estimate errormodule) 306。为了估计流水线式模数转换器的目标级的增益误差值，增 益误差估计模块300首先通过如下算法依据流水线式模数转换器的级的数字 输出值导出一系列的计算值
<formula>formula see original document page 10</formula>(4)
其中n为样本数，s[n]为校正码，M为流水线式模数转換器的级数量，G 为级的预设增益，d。,[n]为目标级的数字输出值，并且d。2[n]、 d。3[n]、 ...、 doM[n] 为目标级的后续级的数字输出值。
接着关联性模块302依据如下算法将一系列的校正码s[n]与目标级的计 算值u[n]进行关联性(correlate)运算，以产生相对应于样本数n的一系列增 益误差估计值v[n]:
<formula>formula see original document page 11</formula> (5)
其中n为样本数。
接着累积模块304累积关联性模块302产生的N个增益误差估计值v[n]， 以获得累积值。然后，估计误差模块306将累积值除以N，以获得目标级的 一系列增益误差值e 。因此，增益误差值e等于一系列增益误差估计值v[n] 的平均值。具体来说，累积模块304与估计误差模块306依据如下公式产生 增益误差值e :<formula>formula see original document page 11</formula> (6)
其中N为将增益误差估计值进行平均的数量。
然而，现有增益误差估计模块300需要大量的内存空间来存储等待平均 的增益误差估计值v[n]，依据等式(3)可知，等式(6)中数量N必须要足 够大。例如，产生增益误差值e需要平均2^个增益误差估计值v[n]，这将需 要22。个内存单元。所需的内存空间增加了具有增益误差估计模块300的流水 线式模数转换器的硬件成本。增益误差估计值v[n]占用的海量存储空间增加 了流水线式模数转换器100的制造成本。因此，需要一种仅利用较少的内存 空间即能够估计模数转换器的增益误差的方法。
发明内容
为了解决现有技术中需要利用较大的内存空间来估计模数转换器的增益
误差的技术问题，本发明提供一种模数转换器增益误差估计方法以及其增益 误差估计模块。
依据本发明的一个实施方式，其提供一种模数转换器的增益误差估计方 法，其中模数转换器包含多个级，该方法包含对一系列校正码与一系列计 算值进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值，其中校正码是应用于 自该多个级选择的目标级，计算值是依据该多个级的数字输出值产生；将增 益误差估计值与修正系数相乘，以获得第一值；将先前增益误差值与1减去 其相应的修正系数相乘，以获得第二值；将第一值与该系列第二值相对应地 相加，以获得当前增益误差值，以进行增益误差校正。
依据本发明另一个实施方式，其提供一种增益误差估计模块，设置在具 有多个级的模数转换器中，包含关联性模块，对一系列校正码与一系列计 算值进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值，其中校正码是应用于 自该多个级选择的目标级，计算值是依据该多个级的数字输出值产生；增益 误差产生模块，耦接至关联性模块，将增益误差估计值与修正系数相乘，以 获得第一值，将先前增益误差值与1减去相应的修正系数相乘，以获得第二 值，将第一值与第二值相对应地相加，以获得当前增益误差值，以进行增益 误差校正。
依据本发明再一个实施方式，其提供一种增益误差估计模块，设置在包 含多个级的模数转换器中，包含关联性模块，对一系列校正码与一系列计 算值进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值，其中校正码是应用于 自该多个级选择的目标级，计算值是依据该多个级的数字输出值产生；增益 误差产生模块，每一增益误差产生模块耦接至关联性模块，依据多个修正系 数之一来加权增益误差估计值与先前增益误差值信号之一，以获得增益误差 值信号其中之一，并且根据延迟周期之一来延迟增益误差值信号之一，以获 得先前增益误差值信号其中之一；以及加权模块，依据权重值来加权增益误 差值，以获得加权增益误差值供增益误差校正。
本发明提供的增益误差估讨模块以及模数转换器增益货差估计方法依据 先前增益误差值与当前增益误差估计值产生当前增益误差值，从而减少产生 增益误差所需的内存空间，而减少了模数转换器的硬件成本。
图1是现有流水线式模数转换器的简要方框示意图。
图2A是流水线式模数转换器的第k级的简要方框示意图。 图2B是进行增益误差估计的目标级的简要方框示意图。 图3是现有流水线式模数转换器的增益误差估计模块的一部分的方框示 意图。
图4A是依据本发明一个实施方式的产生增益误差值的增益误差估计模 块的一部分的简要方框示意图。
图4B是依据本发明的另一个实施方式的产生增益误差值的增益误差估 计模块的简要方框示意图。
图5是依据本发明产生的增益误差值收敛过程的简要示意图。
具体实施例方式
配合附图，透过以下详细的描述、范例，可更了解本发明所揭露的所有 实施方式的各个观点。
为了减少产生增益误差值s所需的内存空间，本发明提供一种并不直接 平均增益误差估计值v[n]的增益误差估计模块。请参阅图4A，图4A是依据 本发明一个实施方式的产生增益误差值的增益误差估计模块400的一部分的 简要方框示意图。增益误差估计模块400包含关联性模块402与增益误差产 生模块404。增益误差估计模块400首先依据等式(4)自流水线式模数转换 器的级的数字输出值产生一系列的计算值u[n]。然后，关联性模块402依据 等式(5)将流水线式模数转换器的目标级应用的一系列的校正码s[n]与一系
列计算值u[n]进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值V[n]。'难本实施 方式中，关联性模块402是乘法器(multiplier)。
增益误差产生模块404包含乘法器412与418、加法器414以及延时模块 (delay module) 416。假设n为样本数，乘法器412首先将一系列增益误差 估计值v[n]与一系列修正系数(updating parameter) 14n]相乘以获得一系列第 一值a[n]。乘法器418也将一系列的先前增益误差值e[n-k]与1减去相应的修 正系数(l屮[n])相乘，以获得一系列第二值b[n]。然后，加法器414将相对应 的一系列第一值a[n]与一系列第二值b[n]相加，以获得一系列当前增益误差值 s[n]，供流水线式模数转换器的增益误差校正。接着延时模块416通过预设周 期k来延迟当前增益误差值s[n]，以获得一系列先前增益误差值e[n-k]并传送 至乘法器418。在一个实施方式中，延迟周期k为一个样本周期。
增益误差产生模块404依据如下公式产生增益误差值e[n]:
<formula>formula see original document page 14</formula> (7)
其中n为样本数，s[n]为当前增益误差值，^n]为修正系数，v[n]为增益 误差估计值，并且s[n-k]为先前增益误差值。因此，当前增益误差值s[n]包含 两部分修正部分a[n^^i[n]xv[n]与记忆部分b[n]气l卞[n])xe[n-k]，并且修正 系数咖]决定当前增益误差估计值v[n]在当前增益误差值s[n]中所占的比例。 为了依据公式(7)产生当前增益误差值s[n]，增益误差产生模块404仅需要
存储增益误差估计值v[n]与先前增益误差值e[n-l].....s[n-k]。因此，增益
误差产生模块404仅需要较少的内存单元即可产生增益误差值e[n]。与现有的 需要大约22()个内存单元来完成增益误差校正的增益误差估计模块300相比 较，增益误差估计模块400所需的内存空间大幅减少。
图4B是依据本发明的另一个实施方式的产生增益误差值的增益误差估 计模块500的简要方框示意图。增益误差估计模块500包含关联性模块502、 多个增益误差产生模块504、 506、…与508，以及加权模块(weighting module)
510。增益误差估计模块500首先依据等式(4)'自流'水线式模'数转換器酌级
的数字输出值产生一系列计算值u[n]。然后，关联性模块502依据等式(5) 将流水线式模数转换器的目标级应用的一系列的校正码s[n]与一系列计算值 u[n]进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值v[n]。在本实施方式中， 关联性模块502是乘法器。
假设增益误差估计模块500包含p个增益误差产生模块504、 506、…、 与508。每一增益误差产生模块504、 506、…、与508的运作与图4A所示的 增益误差产生模块404相似。增益误差产生模块504、 506、…、与508分别
具有相对应的修正系数^[n]、 w[n].....与W[n]，以及相对应的延迟样本周
期k" k2.....kn。在一个实施方式中，延迟样本周期k,、 k2.....kj皮此不
同，并且修正系数A[n]、 w[n]、...、与pp[n]也彼此不同。例如，增益误差产 生模块504包含乘法器512与518、加法器514与延时模块516。相似地，增 益误差产生模块506包含乘法器522与528、加法器524与延时模块526;增 益误差产生模块508包含乘法器532与538、加法器534与延时模块536。假 设n为样本数。乘法器512首先将一系列增益误差估计值v[n]与一系列修正 系数h[n]相乘以获得一系列第一值a,[n]。乘法器518也将一系列的先前增益 误差值c,[n-kl]与1减去相应的修正系数(l-^[n]滩乘，以获得系列第二值 bjn]。然后，加法器514将相对应的一系列第一值a，[n]与一系列第二值b,[n] 相加，以获得一系列当前增益误差值d[n]。接着延时模块516通过预设周期 kl来延迟当前增益误差值d[n]，以获得一系列先前增益误差值d[n-k]并传送 至乘法器518。因此，增益误差产生模块504、 506、、与508同时产生多 个增益误差值Ci[n]、 c2[n]、...、与Cp[n]。
接着，加权模块510依据权重值w,[n]、 w2[n]、...、与Wp[n]对增益误差 产生模块504、 506、…、与508产生的增益误差值d[n]、 c2[n]、...、与cp[n] 进行加权，其中权重值w,[n]、 w2[n]、...、与Wp[n]之和可为l。加权模块510 包含多个乘法器552、 554、…、与556以及加法器558。乘法器552、 554、…、
与556分别将d[n]、 c2[n]、…、Cp[n]与权至值w![n]、 w2[n]-、…、w-plhj和来， 以获得多个乘积Ci[n]xw,[n]、…、cp[n]xWp[n]。接着加法器558将乘积 Cl[n]xWl[n]、 ...、 cp[n]xwp[n]相加，以获得加权增益误差值e[n]，供模数转换 器进行增益误差校正。
换言之，增益误差估计模块500依据如下算法产生加权增益误差值s[n] 以进行增益误差校正
= 2 w, ["] x仏,["]x + (1 -["]) x q [" - ]}
'=' (8)
其中n为样本数，s[n]为加权增益误差值，i指示增益误差产生模块504， 506,...,与508， p为增益误差产生模块504、 506、…、与508的数量，)4n] 为修正系数，Wj[n]为权重值，ki为延迟周期数，v[n]为增益误差估计值，并且 Cj[n-k]为增益误差产生模块504、 506、…、与508产生的延迟增益误差值。
以下以增益误差产生模块504、 506.....与508的数量p为3来举例说
明。延迟周期ki、 k2与k3分别为1、 2、 3个样本周期，Wl[n]、 W2[n]与W3[n] 分别为60%、 30%与10%，并且w[n]、 ^[n]与^[n]分别为1/100、 1/50与1/20。 依据等式 (8 ) 可知加权增益误差值 s[n]等于 ( [(丄剩+ ^q["-l])x6。％]+ [(*vM + ^C2[ -2])x3。％] + + 2 c, [" - 3]) x 10%] 20 20 3 )。
如果延迟周期k为1，为了依据等式(7)产生增益误差值s[l]，则需要
当前增益误差估计值v[l]与先前增益误差值s[O]。先前增益误差值s
提供增
益误差值的初始值。确定适当的初始值s
对于增益误差值s[n]的收敛至关重
要。请参阅图5，图5是依据公式(7)产生的增益误差值s[n]收敛过程的简
要示意图。具有初始值e
的增益误差值s[n]随着耗时的增加收敛至准确的增
益误差值s^，其中耗时以样本数的增加表示。当样本数为J时，增益误差值
s[J]与准确增益误差值s^之差小于阈值。样本数由0至J的时间段是收敛时
间(convergence time)。由于在样本数为J之前增益误差值S[对自准确增*益误 差值s^大幅偏移，所以在样本数为J之前的增益误差值s[n]不能用来进行增 益误差校正并且舍弃。因此，收敛时间越短，增益误差估计模块400的性能 越佳。
由于自初始值s
出发的增益误差值s[n]收敛，所以如果能够适当地选择 初始值e[O]使其接近准确的增益误差值eexa，收敛时间就可以縮短。初试值s[O] 是由先前校正程序(foreground calibration process)产生。在另一个实施方式 中，在包含模数转换器的系统进入睡眠模式(sleep mode)或者关闭之前，预 先存储一些增益误差值s[n]。当系统重新启动时，利用预先存储的增益误差值 e[n]来作为初始值s[O]。在另一个实施方式中，初始值e
为默认值。上述确 定初始值的方法也同样适用于确定图4B所示的实施方式中的先前增益误差 值Cj[n-ki]。
图4A所示的修正系数p[n]决定当前增益误差估计值v[n]在当前增益误差 值s[n]中的比例，并且修正系数^i[n]为0至l之间的数值。等式(7)的修正 系数p[n]并不需要为常数。在一个实施方式中，修正系数p[n]随着样本数n 的改变而改变。在另一个实施方式中，修正系数p[n]随着样本数n增加而下 降，以降低当前增益误差估计值v[n]在当前增益误差值e[n]中的比例。因此， 在图5所示的收敛过程的初始阶段，增益误差值e[n]还没有收敛至准确的增益 误差值eexa，并且以较高比例的增益误差估计值v[n]产生当前增益误差值e[n]， 以减少收敛过程。在图5所示的收敛过程的稍后阶段，以较低比例的增益误 差估计值v[n]产生当前增益误差值s[n]，以保持增益误差值e[n]的稳定性。
本发明提供了一种增益误差估计模块以及模数转换器增益误差估计方法 来估计模数转换器的增益误差值。增益误差估计模块依据先前增益误差值与 当前增益误差估计值产生当前增益误差值，其中当前增益误差估计值是自模 数转换器的数字输出值产生。因此，增益误差估计模块仅存储先前增益误差 值与当前增益误差估计值即可产生增益误差值，从而减少了模数转换器的硬
件成本。
在包含本发明的模数转换器的系统进入睡眠模式(sleep mode)或者关闭 之前，将所有关联性运算结果存储至模数转换器的内存，例如事先将图4A所 示的依据等式(7)的先前增益误差值s[n-l]，...，e[n-k]存储。当系统进入唤醒 模式(wakeupmode)或者重新启动时，存储的值重新存储至模数转换器的内 存，因此，模数转换器的增益误差估计模块可直接依据本发明利用增益误差
估计值v[n]与内存中存储的增益误差值s[n-l].....s[n-k]来获得增益误差值
e[n]。
本发明另提供一种模数转换器的增益误差估计方法，由上述模数转换器 的增益误差估计模块实施，该方法包含首先依据公式(4)产生一系列计算 值u[n]，然后依据公式(5)产生一系列增益误差估计值v[n]，接着根据公式 (7)依据增益误差估计值v[n]与先前增益误差值s[n-k]产生当前增益误差值 s[n]，以进行增益误差校正。
其中该方法利用的先前增益误差值是通过延迟当前增益误差值而获得， 修正系数处于0与1之间，并且修正系数随着其相应的增益误差估计值的样 本数增加而下降。以及该方法利用的初始值是经由先前校正程序产生，或者 是预先存储的当前增益误差值。
由于本发明提供的模数转换器的增益误差估计方法的精神己如上详述， 故省略其说明。
本发明提供的方法适用于自模数转换器的多个级任意选择的级的增益误 差估计。并且，尽管本发明提供的方法以流水线式模数转换器说明，但由于 循环式模数转换器(cyclic analog-to-digkal converter)除了其多个级可共享 (share)同一电路以外，循环式模数转换器具有与流水线式模数转换器相似 的结构，所以本发明提供的方法也同样适用于循环式模数转换器。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依本发明权利要求所做的均等 变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种模数转换器的增益误差估计方法，其中所述模数转换器包含多个级，其特征在于，所述方法包含对一系列校正码与一系列计算值进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值，其中所述系列校正码是应用于自所述多个级选择的目标级，所述系列计算值是依据所述多个级的多个数字输出值产生；将所述系列增益误差估计值与一系列修正系数相乘，以获得一系列第一值；将一系列先前增益误差值与1减去其相应的修正系数相乘，以获得一系列第二值；以及将所述系列第一值与所述系列第二值相对应地相加，以获得一系列当前增益误差值，以进行增益误差校正；其中所述系列先前增益误差值是通过延迟所述系列当前增益误差值而获得。
2、 根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述系列修正系数为0与1之间的数值。
3、 根据权利要求2所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述系列修正系数随着其相应的增益误差估计值的样本数增加而下降。
4、 根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述系列先前增益误差值的初始值是通过先前校正程序产生。
5、 根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述系列先前增益误差值的初始值是预先存储的当前增益误差值，所述预先 存储的当前增益误差值是在包含所述模数转换器的系统进入睡眠模式前产 生。
6、 根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于，所述系列当前增益误差值是依据如下算纟左获得<formula>formula see original document page 3</formula>其中n为样本数，e[n]为所述当前增益误差值，Wn]为所述修正系数，v[n] 是所述增益误差估计值，以及s[n-k]为所述先前增益误差值。
7、根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述系列计算值是依据如下算法计算而得其中u[n]为所述计算值，n为样本数，s[n]为所述校正码，M为所述多个 级的数量，G为所述多个级的预设增益，d。,是所述目标级的所述数字输出值，并且d。2[n]、 d。如].....d。M[n]为所述目标级的多个后续级的所述多个数字输出值。
8、 根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述增益误差估计值是依据如下算法产生剩=,其中v[n]为所述增益误差估计值，n为样本数，s[n]为所述校正码，u[n] 为所述相应的计算值。
9、 根据权利要求1所述的模数转换器的增益误差估计方法，其特征在于， 所述模数转换器是流水线式模数转换器或者循环式模数转换器。
10、 一种增益误差估计模块，设置在具有多个级的模数转换器中，其特 征在于，所述的增益误差估计模块包含关联性模块，对一系列校正码与一系列计算值进行关联性运算，以产生 一系列增益误差估计值，其中所述系列校正码是应用于自所述多个级选择的 目标级，所述系列计算值是依据所述多个级的多个数字输出值产生；以及增益误差产生模块，耦接至所述关联性模块，将所述系列增益误差估计 值与一系列修正系数相乘，以获得一系列第一值，将一系列先前增益误差值与l减去相应的修正系数相乘，以获得 系列第^值；将辨述系列第一值与 所述系列第二值相对应地相加，以获得一系列当前增益误差值，以进行增益误差校正；其中所述系列先前增益误差值是通过延迟所述系列当前增益误差值而获得。
11、 根据权利要求io所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述增益误差产生模块包含-第一乘法器，耦接至所述关联性模块，将所述系列增益误差估计值与所述系列修正系数相乘，以获得所述系列第一值；第二乘法器，耦接至延时模块，将所述系列先前增益误差值与1减去相 应的修正系数相乘，以获得所述系列第二值；加法器，耦接至所述第一乘法器与所述第二乘法器，将所述系列第一值 与所述系列第二值相对应地相加，以获得所述系列当前增益误差值，以进行 增益误差校正；以及所述延时模块，耦接至所述加法器，根据预设周期来延迟所述系列当前 增益误差值，以获得所述系列先前增益误差值。
12、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述系列 修正系数为0与1之间的数值。
13、 根据权利要求12所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述系列 修正系数随着其相应的增益误差估计值的样本数增加而下降。
14、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述系列 先前增益误差值的初始值是经由先前校正程序产生。
15、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述系列 先前增益误差值的初始值是预先存储的当前增益误差值，所述预先存储的当 前增益误差值是在包含所述模数转换器的系统进入睡眠模式前产生。
16、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述增益误差产生模块依据如下算法产生所述系列当前增益误差值= v["] + (i - .— A] 其中n为样本数，s[n]为所述当前增益误差值，^n]为所述修正系数，v[n] 是所述增益误差估计值，以及s[n-k]为所述先前增益误差值。
17、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述系列 计算值是依据如下算法计算而得"["]=+ 4"] +《2["]x G-1 +《3["]x G-2 +…+"。M["]xG,-";其中u[n]为所述计算值，n为样本数，s[n]为所述校正码，M为所述多个 级的数量，G为所述多个级的预设增益，d。,是所述目标级的所述数字输出值，并且d。2[n]、 d。3[n].....d。M[n]为所述目标级的多个后续级的所述多个数字输出值。
18、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述关联 性模块是乘法器，依据如下算法产生所述增益误差估计值其中v[n]为所述增益误差估计值，n为样本数，s[n]为所述校正码，并且 u[n]为所述相应的计算值。
19、 根据权利要求10所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述模数 转换器是流水线式模数转换器或者循环式模数转换器。
20、 一种增益误差估计模块，设置在包含多个级的模数转换器，其特征 在于，所述的增益误差估计模块包含关联性模块，对一系列校正码与一系列计算值进行关联性运算，以产生 一系列增益误差估计值，其中所述系列校正码是应用于自所述多个级选择的 目标级，所述系列计算值是依据所述多个级的多个数字输出值产生；多个增益误差产生模块，每一增益误差产生模块耦接至所述关联性模块， 依据多个修正系数之一来加权所述增益误差估计值与多个先前增益误差值之 一，以获得多个增益误差值其中之一，并且根据多个延迟'周期之J嘴延迟所述多个增益误差值之一，以获得所述多个先前增益误差值其中之一；以及加权模块，依据多个权重值来加权所述多个增益误差值，以获得加权增 益误差值供增益误差校正。
21、 根据权利要求20所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述每一 误差增益产生模块包含第一乘法器，耦接至所述关联性模块，将所述增益误差估计值与修正系 数相乘，以获得第一值；第二乘法器，耦接至延时模块，将所述先前增益误差值与1减去相应的 修正系数相乘，以获得第二值；第一加法器，耦接至所述第一乘法器与所述第二乘法器，将所述第一值 与所述第二值相对应地相加，以获得相对应于所述增益误差产生模块的所述 增益误差值；以及所述延时模块，耦接至所述第一加法器，根据预设周期来延迟所述增益 误差值，以获得所述先前增益值。
22、 根据权利要求20所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述加权 模块包含多个第三乘法器，分别将所述多个增益误差值与所述多个权重值相乘， 以获得多个乘积；以及第二加法器，对所述多个乘积求和，以获得所述加权增益误差值，供所 述模数转换器进行增益误差校正。
23、 根据权利要求20所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述增益 误差估计模块依据如下算法产生所述加权增益误差值= Z w, ["]x ["] x v["] + 0 —["]) x [" — ^ ]}其中n为样本数，s[n]为所述加权增益误差值，i指示所述多个增益误差 产生模块，p为所述多个增益误差产生模块的数量，W[n]为所述多个修正系数， Wi[n]为所述多个权重值，ki为所述延迟周期数，v[n]为所述增益误差估计值， 并且Ci[n-k]为所述多个先前增益误差值。
24、根据权利要求20所述的增益误差估计模块，其特征在于，所述模数 转换器是流水线式模数转换器或者循环式模数转换器。
全文摘要
本发明提供一种模数转换器的增益误差估计方法与其增益误差估计模块，其中该模数转换器包含多个级，该方法包含对一系列校正码与一系列计算值进行关联性运算，以产生一系列增益误差估计值，其中校正码是应用于自该多个级选择的目标级，计算值是依据该多个级的数字输出值产生；将增益误差估计值与修正系数相乘，以获得第一值；将先前增益误差值与1减去其相应的修正系数相乘，以获得第二值；将第一值与第二值相对应地相加，以获得当前增益误差值，来进行增益误差校正。本发明提供的增益误差估计模块以及模数转换器增益误差估计方法可以减少产生增益误差所需的内存空间，从而减少了模数转换器的硬件成本。
文档编号H03M1/10GK101373971SQ20081013084
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月19日 优先权日2007年8月21日
发明者杜宇轩, 薛康伟, 陈奕甫 申请人:联发科技股份有限公司