校准方法、缓冲器电路以及模数转换的方法、设备和系统与流程

本公开大体上涉及用于模数转换的方法和设备。

背景技术：

时间交织地工作的模数转换器(英语为：timeinterleavedanalog-digitalconverters,time-interleavedadc)示出将模拟值转换成数字值的可能性。在此，多个模数转换器时间交织地受时钟控制，使得借助多倍的各个模数转换器的采样率能够将模拟信号数字化。对此，不同的模数转换器必须彼此以时间固定关系、尤其以均匀分布于时钟周期上的间距工作，以便确保模数转换器的最优协作。在各个模数转换器之间的不期望的时间偏移称作为时间相位误差(英语为：timeskewerror)。

用于消除这种时间相位误差的常见方式在于，对时间偏移进行数字校准。对此，将已知的校准信号输送给模数转换器装置，并且适应性的数字滤波器将模数转换器装置的输出信号用于补偿时间误差，其中根据校准信号与输出信号的比较对滤波器进行设定。这会意味着高的耗费并从而会持续长时间，直至校准结束。

另一常见方式能够基于模数转换器对借助快速变化的输入信号的并行运行。在没有时间相位误差的运行中，并行运行的模数转换器的输出值是相同的。缺点能够在于，用于校准的运行方式与在对有效信号进行模数转换时的正常的转换运行方式不同，并且由于组件的不同负载，得到的校准与在正常的转换运行方式中的最优校准会不同。

另一常见方法能够在于借助于算法通过模数转换器修改采样顺序。顺序的选择能够是随机的或者根据其他标准进行。然而，这会造成电路的面积需要提高和更高的功率消耗。另一效果能够在于，在一些情况下未完全消除时间相位误差。

技术实现要素：

提供一种根据本发明的实施例所述的方法，一种根据本发明的实施例所述的设备以及一种根据本发明的实施例所述的系统。

根据一个实施例，提供一种用于校准至少两个模数转换器的方法，其中至少两个模数转换器分别接收时钟信号，其中所述至少两个模数转换器中的至少一个模数转换器接收具有转换器特定的延时的时钟信号。在此，方法包括如下步骤：

将预定义的模拟信号输送给至少两个模数转换器，

将所述预定义的信号通过至少两个模数转换器转换成至少两个属于转换器的数字值，其中转换分别基于各自所接收的时钟信号，和

基于至少两个属于转换器的数字值来调整至少一个转换器特定的延时。

根据另一实施例，提供用于借助至少两个模数转换器对模拟信号进行模数转换的方法。在此，至少一个转换器特定的延时的校准根据上一实施例和/或其他实施例进行。

根据另一实施例，提供一种缓冲器电路。缓冲器电路包括至少一个用于至少一个模拟信号的缓冲器输入端、至少一个校准控制输入端和至少一个模拟输出端。在此，缓冲器电路包括至少一个运算放大器，所述运算放大器包括第一端子，所述第一端子包括第一端子和第二端子，并且其中缓冲器电路设计成，包括至少如下运行方式：

缓冲器运行方式，其中缓冲器电路(601)设计成，响应于在至少一个校准控制输入端(604a，604b)处接收到的第一信号，将至少一个电阻(607a，607b)连接在运算放大器(605)的第一端子和运算放大器(605)的第二端子之间，使得在至少一个缓冲器输入端(602a，602b)处接收至少一个模拟信号，并且在至少一个模拟输出端(603a，603b)处提供所述模拟信号。

此外，缓冲器电路设计成，包括校准运行方式，其中缓冲器电路设计成，响应于在至少一个校准控制输入端处接收到的第二信号，将至少一个电容连接在运算放大器的第一端子和第二端子之间，并且将重置开关与至少一个电容并联连接以及将至少一个电流源与运算放大器的第一输入端连接。

在另一实施例中，提供一种设备。所述设备包括至少两个模数转换器，其中至少两个模数转换器设计成，分别接收时钟信号，其中将所述模数转换器中的至少一个模数转换器与转换器特定的延时电路耦合。转换器特定的延时电路设计成，为所述至少一个模数转换器提供具有转换器特定的延时的时钟信号，并且所述至少两个模数转换器设计成，将接收到的模拟的输入信号转换成属于转换器的数字值，其中所述至少两个模数转换器设计成，将预定义的模拟信号作为模拟输入信号接收。此外，该设备包括控制电路，所述控制电路设计成，接收响应于预定义的模拟信号所产生的属于转换器的数字值，并且基于属于转换器的数字值将转换器特定的延时电路的设定进行调整。

在另一实施例中，提供一种系统，所述系统包括一个或多个根据上述实施例的设备并且设计成，执行根据上述实施例的方法。

附图说明

图1示出作为不同实施例的基础的时间交织地工作的模数转换器装置。

图2示出根据不同实施例的方法。

图3a示出在一些实施例中在校准状态中作为时间的函数的信号的时间变化曲线。

图3b示出根据一些实施例在校准状态中用于评估图3a的值的实例。

图4a示出在一些实施例中在未校准状态中作为时间的函数的信号的时间变化曲线。

图4b示出根据一些实施例在未校准状态中用于评估图4a的值的实例。

图5示意地示出根据不同实施例的设备。

图6示出根据不同实施例的缓冲器电路。

具体实施方式

下面参考所附的附图详细地描述不同的实施例。所述实施例仅视作为示例而不解释为是限制性的。例如，在其他实施例中能够省去描述的特征或部件中的一些和/或通过替选的特征或部件替代。不同的实施例的特征或部件能够组合，以便形成其他实施例。关于一个实施例描述的变型形式和改进方案也能够用于其他实施例。此外，其他特征或部件能够作为描述的或示出的特征或部件提供，尤其在常规的模数转换器中使用的特征或部件。

在附图中示出的或在下文中描述的直接的连接或耦合、即不需居间的元件(例如简单的金属印制导线)的电连接或耦合也能够通过间接的连接或耦合实现，即包括一个或多个附加的居间的元件的连接或耦合，反之亦然，只要相应的连接或耦合的通常的功能、例如提供电压、提供电流传导模拟信号或数字信号或提供控制信号基本上得以维持。

在上文中和在下文中描述的方法也能够为了借助于计算机进行控制作为指令存储在实体存在的存储介质上，例如作为用于时间校准电路207的指令。时间校准电路能够在pc上实现，所述pc包括存储器和处理器，但是也能够作为固定布线的逻辑装置、asic或其他实施方式实现。

在一些图中，相同的附图标记表示相同的或类似的元件。附图是不同实施例的示意表示。在附图中示出的元件不一定按照比例地示出。更确切地说，不同的在附图中示出的元件描绘成，使得其功能和常规目的对于本领域技术人员是可理解的。

结合实施例提到的数值、例如结合理想化的或所仿真的曲线提到的数值仅用于阐述。曲线的数值和变化曲线形式不应理解成是限制性的，而是与方法和/或设备参数的选择相关。

基本上线性或近似线性在本申请的范围中表示，信号变化曲线与理想化的信号变化曲线相差不大于30％，优选不大于20％，更优选不大于5％，还更优选不大于2％。

线性误差在本申请的范围中表示如下偏差，根据所述偏差，信号变化曲线系统地远离理想化的线性变化曲线，例如由于用于产生信号变化曲线的电子部件的真正的特性，例如由于非理想的积分器电路，所述积分器电路例如能够具有在运算放大器中的有限的放大率。但是，其他原因、如不完全的振荡、寄生电容和类似效应也会引起线性误差。然而，线性误差在一些情况下基本上不会损坏信号的单调性，在一些情况下也完全不损坏。

将抖动或抖动误差理解成与理想的时钟沿时间点的随机偏差。

将理想的信号值的随机偏差理解成噪声。

所述影响的量级与期望的信噪比相关。对于校准可能的是：在随机的干扰量情况下通过相应频繁地重复测量在理论上可以处理用于抖动和噪声的任意差的值。在实践中，然而可能存在对值的质量的其他要求，例如通过提供给校准的时间。

在本申请中，描述上升的和下降的信号变化曲线。在此要注意的是，也可能的是，通过如下方式修改信号变化曲线：在相应的部位处使用分别偏转的信号变化曲线，使得例如借助电路将首先上升随后下降的信号转换成首先下降随后上升的信号，或者替选地使用。在下面的描述中和在权利要求中，所述可能性出于语言简化的原因不始终明确地提及，然而始终作为替选的实施例是可能的。

模拟输入信号借助于模数转换器转换成属于转换器的数字值能够通过属于转换器的传递函数表征。在一些应用中，对于模数转换器的针对相应的应用情况所需的相关的动态范围，力求模数转换的传递函数的线性表现。对于本领域技术人员而言已知多种方法来促进模数转换器的这种线性表现，例如动态元件匹配(英语为：dynamicelementmatching)和线性校准(英语为：linearitycalibration)。附加地，模数转换器能够关于其放大率(英语为：gain)和关于偏移(英语为：offset)以已知的方式校准或被校准。这种附加的常见校准和技术能够与描述的方法组合。

图1示出作为实施例的基础的时间交织地工作的模数转换器装置。

在图1中示意地示出的模数转换器装置101接收模拟输入信号102并且将所述模拟输入信号作为数字输出信号103输出。模拟输入信号102的数字化基于周期性的时钟信号104，clk，所述时钟信号具有时钟频率fclk，所述时钟信号同样在输入端处提供。时钟信号如在图1中示意地示出的那样能够为矩形电压，但是时钟信号的其他形式、例如正弦形、三角形或锯齿形形式也是可能的。尤其地，时钟信号确定装置101的采样时间点。采样时间点能够通过时钟信号的上升沿、下降沿或两个沿确定。

时钟信号104由延迟电路105在四个模数转换器106a、106b、106c、106d上(在下文中参照共同地具有附图标记106的四个模数转换器106a-d)分配到转换器特定的信道上并且针对相应的信道不同地延迟，使得模数转换器106接收具有相应的转换器特定的延时d1、d2、d3、d4的时钟信号，所述延迟电路包括转换器特定的延时电路105a、105b、105c、105d。各个模数转换器的延迟能够通过时钟信号104的分配和/或通过在电路的电子部件之间、例如在各个延迟信道和/或模数转换器之间可能存在的失配(英语为：mismatch)受到附加影响。模数转换器的实际的延迟因此能够包括出自延迟电路105的(可控的)设定和电路部件的(不可控的)特性、例如不同的模数转换器106a、106b、106c、106d与时钟信号104的匹配中的分量。

因此，各个模数转换器106的采样时间点与相应的转换器特定的延时相关。在实施例中，转换器特定的延时选择成，使得不同的模数转换器106的采样时间点以相同的间距分布于时钟信号clk的一个或多个周期上。所述转换器特定的延时d1-d4能够在一些实例中描述成时钟信号104的转换器特定的阶段在一些情况下，模数转换器106中的一个能够接收具有为0的转换器特定的延时的时钟信号，使得在此能够取消转换器特定的延时电路。模数转换器106接收因此具有转换器特定的延时的时钟信号并且将输入信号102转换成属于转换器的数字值107a-d(下文共同地称作为107)，其中相应的属于转换器的数字值107组合成具有n比特的数字输出信号103基于相应的转换器特定的时钟信号105，并且分别借助时钟频率fclk*进行。在此，fclk*能够小于flck，例如是fclk的几分之一。例如fclk除以模数转换器106的数量。例如，在图1的实例中，能够适用的是fclk*＝fclk/4。数字值107对此分别提供给组合电路108，有时也称作为复用电路。在模数转换器装置101的校准足够好的情况下，在组合电路108中能够从属于转换器的数字值107中组合包括数字输出值的数字输出信号103，使得所述数字输出信号同样具有n比特，其中输出信号的采样率又能够对应于fclk。在图1中示出的实例中，这能够是四倍的时钟频率。

模数转换器的数量在此能够根据应用情况改变。在一些实施例中从使用两个模数转换器开始能够得出提高输出信号的采样率的上述优点，其中在一些变型形式中仅必须为两个模数转换器中的一个预设转换器特定的延时，并且另一模数转换器能够直接接收周期信号。

图2示出根据不同实施例的方法。

为了更好的理解，图2的方法通过参考在图1中示出的设备以及在图3a和图4a中示出的信号来阐明。要注意的是，描述的方法也能够一般性地使用，例如用于与在附图的实例中示出的设备和/或信号形状不同的设备和/或信号形状。

示出的方法200是用于校准模数转换器装置的方法。为了执行该方法，提供至少两个模数转换器，其中至少两个模数转换器接收时钟信号，并且至少两个模数转换器中的至少一个模数转换器接收具有转换器特定的延时的时钟信号。能够使用描述的方法的设备能够类似于或对应于在图1中示意地示出的装置101。

在201中，方法包括：将预定义的模拟信号输送给至少两个模数转换器。例如，预定义的信号能够作为模拟输入信号102提供给图1的装置101。预定义的信号301、也称作为校准信号例如能够是线性的斜坡信号，如在图3a和图4a中示出的那样。

在一些实施例中，预定义的信号至少分部段地是严格单调上升的和/或严格单调下降的信号。例如，在图3和图4中示出的信号301在示出的时间段中是严格单调上升的。

严格单调在此在理解成在常见的设备公差和不可避免的干扰影响的范畴下的严格单调。例如，在借助于电路实现的信号中能够始终与期望的特性有偏差，例如由于噪声或干扰影响，或者因系统影响，如例如有限放大率。严格单调在本申请的范围中也包括如下情况，在所述情况中，由于干扰影响与严格单调的变化曲线有偏差。单调在此表示在使用所述信号的范围和时间量程上的变化曲线。因此，在本申请的意义上例如有噪声的或快速振荡的信号在如下情况下也是单调的：发生噪声和/或振荡，其与使用的信号相比具有更小的幅值和/或更高的频率。如下信号也被视作为是单调的，所述信号暂时显现非单调的表现，例如由于暂时电平下降到恒定值，但是对于使用信号的时间点如单调信号那样表现。

在一些实施例中，预定义的信号能够是周期信号。例如，在图3a和图4a中示出的斜坡信号能够周期性地作为锯齿信号或三角形信号延续。

因此，在一些实施例中，周期信号可以包括第一信号部段和第二信号部段，其中周期信号在第一信号部段中可以严格单调上升。

在一些实施例中，周期信号可以在第二信号部段中严格单调下降。

在一些实施例中，预定义的信号能够在第一信号部段和/或第二信号部段中近似是线性的。

预定义的信号的单调性能够简化，在数字化时间点对时间顺序的信号值进行预测。例如，可以将两个模数转换器的数字化的值进行比较。如果所述模数转换器具有足够相似的转换特性，那么能够推断出：如果其是严格单调上升的信号，那么随后会转换更大的数字化的值。相应内容在严格单调下降的信号的情况下适用。

如果已知信号的除了纯的单调性以外的其他特性，那么也能够定量地推断出时间点的关系。

信号部段中的线性化能够具有如下优点，能够在相关的信号部段中将信号的数字化的值与时间点单义地关联。线性化的另一优点可以在于，由于两个在不同的时间点数字化的数字值的差，能够定量地推断出相应的数字化时间点的时间偏移。这在文中同样进一步予以详细阐述。

然而在一些实施例中，信号会具有线性误差或者不是线性的。

在一些实施例中，至少两个模数转换器106a-d、501a-d中的至少两个接收具有转换器特定的延时d1-d4的时钟信号104，其中在预定义的信号301的至少两个周期中的多个转换包括：将转换器特定的延时d1-d4在预定义的信号的多个周期中的至少两个周期之间置换，并且其中至少两个转换器特定的延时d1-d4的调整附加地基于在预定义的信号301的至少两个周期中对属于转换器的数字值d0’、d0-d3取平均值。

在一些实施例中，至少两个转换器特定的延时d1-d4的调整能够基于至少一个第一差和至少一个第二差，所述第一差基于预定义的信号的第一周期中的两个属于转换器的数字值d0’、d0-d3确定，并且所述第二差基于预定义的信号的第二周期中的两个属于转换器的数字值d0’、d0-d3确定。

在此，调整能够包括：关于第一差和第二差的求平均值，并且在一些实施例中包括其他差。

通过将转换器特定的延时d1-d4在不同的周期之间置换，在存在线性误差的情况下，例如在单调的信号变化曲线中也能够进行调整，所述调整由此对线性误差和其他干扰影响能够是不敏感的。

在一些实施例中，通过对得到的差求平均值可以算出干扰影响的作用，这例如通过如下方式实现：形成数字值的差，并且将确定数字值的时间点在信号周期间互换，使得关于多个信号周期确定在信号的不同部位处的差。

这一方面能够使该方法对预定义的信号的线性误差非常鲁棒，但是也允许借助非线性的信号执行所述方法。在此，信号能够是单调的。置换能够包括循环的置换，所述置换也能够称作为旋转。置换在一些实现方案中例如能够借助移位寄存器、例如借助桶形移位寄存器来提供。但是，随机的或伪随机的置换也是可能的。也可能的是，转换器特定的延时包括两个延时值，其中可能的是，可仅将相应的延时值置换。这例如能够在如下情况下是有利的：延时电路105a-d连接成链(参见下文)。

在下面的表格中示出用于置换的实例。在此，转换例如在不同的固定的时间点执行。在下面的实例中根据图3a选择五个时间点，用以及表示，其中对图3a的参照同样仅是示例性的并且也能够用于信号的尤其能与如上所描述的信号形状301全部不同的变化曲线形式。模数转换器用ad0-ad4表示。这能够在一些实施例中对应于或类似于在图1中示出的模数转换器106。

在此，能够根据信号周期限定的进程的编号仅理解成实例。

其他置换顺序也是可能的。在一些实施例中能够将置换选择成，使得对于每个时间点根据确定数量的进程测量全部模数转换器。在一些实施例中仅为子集。

在202中，预定义的信号通过至少两个模数转换器转换成至少两个属于转换器的数字值，其中转换分别基于周期信号，所述周期信号在至少一个模数转换器中以转换器特定的延时来延迟。

在203中，基于至少两个属于转换器的数字值，例如基于在上文中阐述的对采样时间点之间的关系的确定，调整至少一个转换器特定的延时。

所述转换和调整在下文中同样根据图3b和4b的实例予以进一步阐述。

在一些实施例中，如果预定义的信号如在上文中阐述的那样是周期信号，那么转换器特定的延时的调整能够基于在预定义的信号的多个周期中的多个转换。

这在一些实施例中能够具有如下优点，校准方法能够基于多次重复，并从而能够通过对值求平均值降低数字化的误差，例如因抖动误差和/或噪声造成。

在一些实施例中，重复地执行方法，其中为每次执行从至少三个模数转换器的装置中选择至少两个模数转换器，并且其中基于重复的进程中的至少两个属于转换器的值进行调整。

这能够具有如下优点：在一个周期期间仅运行模数转换器的一部分，这为斜坡信号的选择提供更大的灵活性，并且能够降低用于调整的耗费。例如，在校准过程的第一分组中，能够校准第一模数转换器和第二模数转换器，在校准过程的第二分组中能够校准第二模数转换器和第三模数转换器，以此类推，直至期望数量的模数转换器，在一些实施例中，校准全部模数转换器。在此，全部模数转换器的时间关系由此能够彼此相关，使得在一些实施例中在至少两个分组中代表性的模数转换器的时间关系能够与在这两个分组中都无代表性的模数转换器的时间信息相关。

在上面的实例中，第一模数转换器和第三模数转换器的时间关系能够从对第一模数转换器和第二模数转换器的时间关系的分析以及对第二模数转换器和第三模数转换器的时间关系的分析中确定。分组的关联关系在此能够不同于上述实例，例如也具有至少一个固定选择的在全部组中代表性的模数转换器，或者可以通过随机地选择一个或多个模数转换器进行。所述方式的其他优点在一些实施例中能够如上描述地那样在于，相应的模数转换器对预定义的信号在预定义的信号的不同的部位处进行转换。同样地，在一些实施例中，在上文中描述的置换能够分配到多个分组。

在一些实施例中，转换器特定的延时的调整能够一般性地基于至少两个属于转换器的数字值与预定义的信号的已知的特征的比较。

这能够具有如下优点：对于非线性的信号，基于预定义的信号的已知的特征也能够由属于转换器的数字值推断出数字化的时间点。针对线性的信号形状在上文中描述的方式在修改形式中对于更复杂的变化曲线形式也是可能的。如果例如已知，信号具有作为时间的函数的二次变化曲线，那么信号的数字化的测量点由此能够彼此时间相关，使得例如比较：值可能在考虑偏移的情况下何时加倍、四倍等，以便因此回推数字化时间点。对于专业处理的过程中的其他信号形状，这种方法对本领域技术人员也值得信任。在时间和信号值之间具有单射函数关系的信号形状的情况下，这种关联性单义地是可能的。

在一些实施例中，方法200此外能够包括：当转换器特定的延迟中的至少一个达到最大值时，降低全部转换器特定的延迟，和/或当转换器特定的延迟中的至少一个达到最小值时，提高全部转换器特定的延迟。

这在一些实施例中能够具有如下优点：可能的是，如果方法引起：达到一个转换器特定的延迟的极限，那么也可以校准转换器特定的延迟，例如因为转换器特定的延迟必须置于0，或者因为转换器特定的延迟达到可能的最大值。通过在这种情况下移动全部转换器特定的延迟，可能的是，可以避免这种问题。可能的是，通过这种移动基本上不改变在输送给各个模数转换器的时钟信号之间的时间偏移。这能够完全情况如此，或者例如在如下情况下至少部分如此：在各个延迟信道之间存在失配(英语为：mismatch)。在所述情况下，借助在此描述的方法能够执行重新的校准或者继续进行校准。

模数转换器装置能够包括至少三个模数转换器，所述模数转换器分别接收具有转换器特定的延时的时钟信号。在此，转换器特定的延时能够依次进行，例如借助于成链连接的延时电路。但是，转换器特定的延时也能够在未链接的情况下提供给模数转换器。在这两个实施例中，校准能够在预定义的信号的如上阐述的基本上线性的信号部段期间进行，其中能够形成相应的转换器和相应的之前的模数转换器的属于转换器的数字值的相应的差。在借助于链接提供转换器特定的延时的实施例中，相应的之前的模数转换器能够对应于如下模数转换器，所述模数转换器能够在相应的模数转换器之前已经得到延时值。在不进行链接的实施例中，相应的之前的模数转换器能够根据设定的相应的延迟值来确定。例如，相对于相应的模数转换器具有次小的延迟的模数转换器能够作为相应的之前的模数转换器确定。

第一模数转换器在此能够形成一个例外，因为在一些实施例中不能够提供之前的值。然而在周期性重复时，在一些实施例中也能够将新进程的第一值连同之前的进程的最后的值一起使用。此外，能够从属于转换器的差中形成平均值。平均值形成在此在一些实施例中能够如上面描述的那样基于在信号周期之间转换器特定的延时的置换。形成平均值也能够借助于相加进行。也能够对差进行附加的、例如前置的滤波，例如通过将差相加。此外，能够将属于转换器的差与平均值进行比较。在此，转换器特定的延时的调整在属于转换器的值大于平均值的情况下能够在于减小转换器特定的延迟。

这在一些实施例中能够具有如下优点：在线性的信号部段处的调整仅仅基于属于转换器的数字值的差进行。这能够具有如下优点：方法能够与信号的绝对值和/或由于信号和/或所述模数转换器中的至少一个模数转换器的漂移造成的偏移、例如随时间变化的偏移无关。

借助这样校准的模数转换器装置，那么能够对有效信号进行模数转换。

所描述的方法能够在一些实施例中重复地执行。这例如能够在特定的预定义的时间点进行，或者作为对变化的运行条件和/或环境条件、例如变化的时钟频率或环境温度的反应进行。在一些情况下，这种波动称作为pvt(工艺、电压、温度，英语为process、voltage、temperature)波动。这可以具有如下优点：方法和电路对所述影响不易受影响。

上述方法的实例参照图3和图4阐述。

图3a示出在校准状态下的作为时间的函数的信号的时间变化曲线。

图3b对此示出根据图3a的不同实施例的结果。

图3a示出用于借助于在上文中已经提到的预定义的信号301来校准至少两个模数转换器的实例。信号301在图3a中作为时间的函数绘制。在示出的实例中，预定义的信号301为线性的严格单调上升的斜坡。如在上文中已经描述的那样，信号301的示出的部分能够是周期信号的一个信号部段。信号301理想化地示出。在实践中，不仅实际的信号301而且模数转换器能够通过噪声302和/或抖动303以及其他因素影响，并且由此具有其他值和/或形状。例如，线性斜坡或线性斜坡的数字化的形状如上所述的那样在一定程度上具有不精确性和/或非线性。

在示出的实例中，信号301由四个模数转换器在五个不同的采样时间点转换成属于转换器的数字值d0’、d0-d3。这种方法例如能够借助在图1中描述的设备执行，其中不同的采样时间点能够相应地通过由四个延迟电路提供的经延迟的时钟信号来确定，所述时钟信号可以根据在图1中示出的延迟电路105使用。采样时间点因此通过输送的时钟信号以及相应的转换器特定的延时来确定，其中附加地也会如上所述出现固有的影响，例如通过在调整中的误差引起。

如果该方法仅进行一次，那么不存在采样时间点并且所属的差v30(见下文)不能够计算。而如果测量重复多次并且预定义的信号的持续时间长于在每个模数转换器中的扫描所需要的持续时间，例如模数转换器的时钟信号的一个周期，那么模数转换器中的唯一模数转换器能够在不同的时间点确定不同的数字值。这作为实例在图3中在采样时间点和处示出，其中具有索引0的模数转换器、例如在图1中的106a在采样时间点将值d0数字化并且在时间点将值d0’数字化。

在一些实施例中，方法能够在预定义的周期信号的多个信号周期中执行。

在此，用于校准的方法能够在多个周期中的至少一个第一周期期间为第一组模数转换器执行，并且在多个周期中的至少一个第二周期期间为第二组模数转换器执行，其中模数转换器装置的至少一个第一模数转换器包含在模数转换器的第一组和模数转换器的第二组中，并且模数转换器装置的至少一个第二模数转换器仅包含在第一组和第二组中的一个中，并且至少两个转换器特定的延时d1-d4的调整基于出自第一组模数转换器中的至少一个属于转换器的数字值d0’、d0-d3和出自第二组模数转换器中的至少一个属于转换器的数字值d0’、d0-d3。

例如，该方法能够结合图1如下实施：

在第一周期中，选择由两个模数转换器106a和106b构成的第一组，在第二周期中选择由两个模数转换器106b和106c构成的第二组，并且在第三周期中选择由两个模数转换器106c和106d构成的第三组。

在另一实例中，所述方法能够如下实施：

在第一周期中，将模数转换器106a和106b、在第二周期中将模数转换器106a和106c并且在第三周期中将模数转换器106a、106d分别选择成一组。

在一个周期中分别激活的模数转换器的多种其他置换和不同选择是可能的。

下面，除了第一模数转换器之外，形成相应的模数转换器的属于转换器的值和之前的模数转换器(即采样时间点直接在之前的模数转换器)的属于转换器的值的相应的差v01至v23。在操控转换器进行多次采样的实施例中，同样能够确定最后的转换器和第一转换器之间的差v30。

在一些实施例中，将第二转换器v12的相应的差作为属于转换器的数字值d2和d1的差计算。通过所述方式，在所述实施例中可能的是，可以将模数转换器作为非常精确的时间测量仪器使用。在示出的实施例中，由于线性斜坡，在两个采样时间点、例如和之间经过的时间与属于转换器的数字值d1和d0的相应的差v01成比例。在图3a中示出的实例中，差v01至v30基本上是相等的。这在图3b中示出，在那里差v01至v03作为柱状图示出。因此，从图3b的柱状图中能够推断出，在示出的实例中在模数转换器之间不存在时间偏移并且所述模数转换器是同步的。

为了确定在图3b中示出的柱状图，能够使基本上根据图3a和在上文中阐述的方法更精细。方法能够在重复执行根据图2描述的方法的过程201和202的实施例中使用，或者基于方法步骤201和202的单个进程。在进行重复的实施例中，求平均值或者使用的方法例如能够执行用于多次重复的全部相应的差v01-v30的加和作为借助或不借助归一化的有效的求平均值，以便减小或消除噪声或抖动的影响。附加地可能的是，可以通过转换器特定的延时的置换，如上所述，避免预定义的信号的非线性和/或其他干扰影响的影响。校准测量一般性地也能够多次重复。在一些实施例中，加和可以在校准测量的多次重复中进行。通过这种超采样，可能的是，可以实现与使用的模数转换器的最低有效位(leastsignificantbit，lsb)的大小相比更好的校准分辨率。

预定义的信号通过模数转换器的转换在描述的实施例中能够在正常的转换运行方式中进行，所述转换运行方式也能够在校准步骤之后用于对任意的模拟有效信号进行模数转换。因此，校准在一些实施例中在相同的条件下进行，所述相同的条件在正常的转换运行方式中存在。例如，在模数转换器的时钟缓冲器处的工作负荷可以是相同的或类似的。由此可能的是，时间偏移校准的精度可以不因从校准运行方式变换到正常的转换运行方式而变差。所述方式能够称作为时间偏移的前场校准(vordergrundkalibrierung)。

在正常的转换模式中的运行的所述提到的优点也能够适用于与在图3a中示出的实例不同的信号变化曲线。

图4a示出作为时间的函数的实例信号的时间变化曲线。图4b对此示出处于未校准状态下的实例。

在图4a中示出的实例基本上对应于在图3a中示出的实例。然而不同于图3a，现在在模数转换器1和模数转换器2之间存在时间偏移，所述模数转换器1在时间点采样预定义的信号并且将其转换成属于转换器的数字值d1，所述模数转换器2在时间点采样预定义的信号并且将其转换成属于转换器的数字值d2。在示出的实例中，在模数转换器2和模数转换器1之间的延迟过短。这附加地引起，在模数转换器2和模数转换器3之间的时间差过长。

模数转换器1和2之间的时间偏移的缩短清楚地在图4b中的柱状图中可见，因为值v12低于所述差的平均值。相反地，值v23过大，这在柱状图中同样清楚地可见。基于这种评估，借助于转换器特定的延时的调整，能够校准在相应的转换器之间的时间偏移，使得全部差是同样大的(在四个转换器的情况下例如对应于90°的相差)并从而对模拟信号进行均匀采样和转换。

图5示意地示出根据不同实施例的设备。

图5示出用于模数转换的设备，所述设备包括模数转换器501a-d的装置。在示出的实例中，存在四个模数转换器501a-501d。在此，模数转换器501设计成，接收时钟信号。时钟信号例如能够由时钟发生器502、如石英振荡器结合锁相环提供。模数转换器501中的至少一个、在图5中示出的情况中全部四个模数转换器与时间偏移电路503耦合。在其他实施例中，尤其地，模数转换器501中的一个能够直接地接收时钟信号。提供具有转换器特定的延时的时钟信号能够借助于延迟电路506a-d进行。延迟电路506a-d例如能够包括模拟的固定的延迟电路，以提供转换器特定的延时的固定部分，和包括模拟的可变的延迟电路，以提供转换器特定的延时的可变部分。这例如能够借助于时钟分频(taktteilung)来实现。所述时钟分频能够以不同的方式与时间偏移电路耦合。在图5中示出的实例中，延迟电路506a-d分别经由单独的导线与时间偏移电路503耦合。这种耦合能够如在上文中结合图4b阐明的那样引起，不均匀的时间偏移例如在相对于之前的转换器的时间偏移过短的情况下感受为相对于随后的转换器的时间偏移过长。

但是其他配置同样是可能的，例如各个延迟电路506a-d的链接，使得例如仅第一延迟电路506a具有与时间偏移电路503的直接耦合，并且延时电路506b与延时电路506a的输出端耦合，并且延时电路的输出端分别与随后的延时电路耦合。延时电路506a-d的这种耦合引起例如在柱形图3b、4b中描绘的差、例如v03至v30的其他表现，这相应地必须在图2的方法中的203中进行调整时予以考虑。

附加地，能够在这种链接中是必需的是，执行其他措施，所述其他措施确保，全部转换及时地、例如在预定义的信号的信号周期之内结束。这在一些实施例中能够通过监控相应的转换器特定的延时、例如通过全部相应的转换器特定的延时的总和来确保。这种监控例如能够通过控制电路505来进行。

延时电路503于是设计成，为模数转换器提供具有转换器特定的延时的时钟信号。

模数转换器501设计成，将接收到的模拟输入信号转换成属于转换器的数字输出信号。此外，设备包括信号发生器电路504，所述信号发生器电路与模数转换器501耦合。信号发生器电路504设计成，将预定义的模拟信号如在上文中阐述的那样提供给模数转换器。

在一些实施例中，信号发生器电路504能够是缓冲器电路，如在更下文中结合图5描述的那样。在该情况下，信号发生器电路504根据运行方式能够用作为输入缓冲器或信号发生器。

设备还包括控制电路505，所述控制电路设计成，接收属于转换器的数字输出值并且基于属于转换器的数字输出值转换器特定的延时电路的设定进行调整。控制电路505能够基于结合图3a、3b和4a、4b示出的值进行计算，例如借助于在柱形图中绘制的值。借助于在上文中描述的方法，控制电路505能够调整延迟电路506，直至不再出现时间偏移，或者时间偏移是足够小的，或者是尽可能小的。控制电路能够设计用于，重复测量并且反转用于校准的信号的方向(上升或下降)，以便例如确保，不出现信号的饱和。

附加地，控制电路能够设计成，在不同的测量进程中改变模数转换器的顺序，即类似将转换器特定的延时互换。在一些实施例中，在周期信号的情况下可能的是，在不同的进程中改变顺序，使得能够实现模数转换器的相应的采样时间点均匀分布在信号的周期上。在一些实施例中，这可以均匀地在整个周期持续时间上或在一部分周期持续时间上进行。对此，能够使用置换，如在上文中描述的那样。

在一些实施例中，附加地能够选择特别陡峭的斜坡。这可以具有如下优点：借助于校准方法能够实现高的时间分辨率。

上述实施例能够使描述的校准方法和/设备对例如因基本上线性的信号的非线性和/或模数转换器的传递曲线的特征造成的不准确的信号变化曲线是鲁棒的。

图6示出根据不同实施例的缓冲器电路。

在图6中示出缓冲器电路601。所示的缓冲器电路601能够为已经在模数转换器中存在的缓冲器电路的改型，所述缓冲器电路例如可以在图1中存在以提供模拟输入信号102或者在图5中可以是信号发生器电路504。示出的缓冲器电路601在示出的实例中包括用于两个模拟信号、例如差分模拟信号的两个缓冲器输入端602a、602b。附加地，缓冲器电路601包括两个校准控制输入端604a、604b。缓冲器电路601包括两个模拟输出端603a、603b。缓冲器电路601设计成，以两个运行方式工作。

在缓冲器运行方式中，缓冲器电路601设计成，在两个缓冲器输入端602a、602b处接收两个模拟信号，并且提供给两个模拟输出端603a、603b。在示出的实例中，所述功能通过运算放大器605或包括运算放大器605的组件结合反馈电阻607a、607b提供。

在校准运行方式中，缓冲器电路601设计成，在两个模拟输出端603a、603b处提供预定义的信号。

在当前的实例中，预定义的信号为如在图3a和图4a中作为实例示出的线性斜坡。所述斜坡由两个电流源608a、608b以及通过两个电容609a、609b和两个复位开关610a、610b提供。

在缓冲器运行方式和校准运行方式之间的切换借助于校准控制输入端604a进行。如在图6中示出的那样，在校准运行方式“cal”中，用“cal”表示的开关闭合，另一开关断开。缓冲器运行方式用“cal”表示。在缓冲器运行方式中，全部用“cal”表示的开关闭合，并且用“cal”表示的开关断开。在所述运行方式中，仅反馈电阻607a、607b连接在缓冲器输入端和缓冲器输出端之间。在校准运行方式中，借助于开关将反馈电阻607a、607b与运算放大器605分开并且将电容610a、610b以及复位开关与运算放大器605耦合。附加地，校准信号的上升速率和方向(上升或下降)能够借助于电流源608a、608b以及通过开关611a和611b控制，所述开关能够实现在电流源608a、608b的开关位置s-a和开关位置s-b之间切换。电容609a、609b的值和/或复位开关610a、610b的操作方式此外确定校准信号的特性。控制在此能够借助于第二控制输入端604b进行。其他可能性、例如改变电容和操控复位开关同样能够由控制输入端感测，但是在该实例中未说明。在校准运行方式中，在运算放大器605处借助于电容609a、609b的积分器电路得出线性斜坡，所述线性斜坡提供给缓冲器电路603a、603b的输出端。如根据缓冲器输入端602a、602b处的开关示出的那样，输入信号与缓冲器的输入端在校准运行方式中分离。

尽管在本说明书中说明和描述了特定的实施例，具备常见专业知识的人员认识到，能够选择多个替选的和/或等价的实施方式作为特定的实施例的替代，所述实施例在本说明书中示出和描述，而不脱离示出的发明的范围。旨在，本申请覆盖在此讨论的特定的实施例的全部适应方案或变型形式。因此意在本发明仅通过权利要求和权利要求的等价方案限制。

至少一些实施方式通过下面详述的实例限定：

实例1.一种用于校准至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)的方法，其中所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)分别接收时钟信号(104)，其中所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)中的至少一个模数转换器接收具有转换器特定的延时(d1-d4)的时钟信号(104)，

所述方法包括：

-将预定义的模拟信号(301)输送给所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)，

-将所述预定义的信号(301)通过所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)转换成至少两个属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)，

其中转换分别基于各自接收的时钟信号(104)，

-基于所述至少两个属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)调整至少一个转换器特定的延时(d1-d4)。

实例2.根据实例1所述的方法，

其中所述方法还包括：当所述转换器特定的延迟(d1-d4)中的至少一个达到最大值时，降低全部转换器特定的延迟(d1-d4)，

和/或

当所述转换器特定的延迟(d1-d4)中的至少一个达到最小值时，提高全部转换器特定的延迟(d1-d4)。

实例3.根据实例1或2所述的方法，

其中所述预定义的信号(301)至少分部段地是严格单调上升的和/或严格单调下降的信号。

实例4.根据实例1或2所述的方法，

其中所述预定义的信号(301)是周期信号。

实例5.根据实例4所述的方法，

其中对所述转换器特定的延时(d1-d4)的调整是基于在所述预定义的信号(301)的多个周期上的多个转换。

实例6.根据实例1至5中任一项所述的方法，

其中重复地执行所述方法，其中对于每次执行，从至少三个模数转换器(106a-d，501a-d)的装置(101，501)中选择所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)，

其中调整基于出自重复的进程的至少两个属于转换器的值进行。

实例7.根据实例4至6中任一项所述的方法，

其中所述周期信号(301)包括第一信号部段和第二信号部段，其中所述周期信号在所述第一信号部段中严格单调上升。

实例8.根据实例7所述的方法，

其中所述周期信号(301)在所述第二信号部段中严格单调下降。

实例9.根据上述实例5至8中任一项所述的方法，

其中所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)中的至少两个模数转换器接收具有转换器特定的延时(d1-d4)的时钟信号(104)，

其中在所述预定义的信号(301)的至少两个周期上的多个转换包括将转换器特定的延时(d1-d4)在所述预定义的信号(301)的多个周期中的至少两个周期之间置换，并且其中尤其地，对至少两个转换器特定的延时(d1-d4)的调整是基于对属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)在所述预定义的信号(301)的至少两个周期上取平均值。

实例10.根据实例9所述的方法，

其中对至少两个转换器特定的延时的调整至少基于第一差和第二差，所述第一差基于所述预定义的信号的至少一个第一周期中的两个属于转换器的数字值来确定，并且第二差基于所述预定义的信号的至少一个第二周期中的两个属于转换器的数字值来确定。

实例11.根据实例7至10中任一项所述的方法，

其中所述预定义的信号(301)在所述第一信号部段和/或第二信号部段中基本上是线性的。

实例12.根据实例1至11中任一项所述的方法，

其中对所述转换器特定的延时(d1-d4)的调整是基于将至少两个属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)与所述预定义的信号(301)的已知的特征进行比较。

实例13.根据实例11所述的方法，

其中所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)包括至少三个模数转换器(106a-d，501a-d)，所述模数转换器分别接收具有转换器特定的延时(d1-d4)的时钟信号(104)，并且其中

-在基本上线性的信号部段(301)期间进行所述校准，

-形成相应的转换器的属于转换器的值(d0’，d0-d3)和相应的之前的模数转换器(106a-d，501a-d)的属于转换器的值(d0’，d0-d3)的相应的差，

-从属于转换器的差(v01，v12，v23，v30)中形成平均值，

-将属于转换器的差(v01，v12，v23，v30)与所述平均值进行比较，

-并且在属于转换器的差大于所述平均值的情况下，所述调整在于减小所述转换器特定的延迟。

实例14.一种用于借助至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)对模拟信号进行模数转换的方法，

其中根据上述实例中任一项对至少一个转换器特定的延时(d1-d4)进行校准。

实例15.根据上述实例中任一项所述的方法，

其中基于控制信号生成预定义的模拟信号(301)。

实例16.一种缓冲器电路(601)，包括至少一个用于至少一个模拟信号的缓冲器输入端(602a，602b)、至少一个校准控制输入端(604a，b)和至少一个模拟输出端(603a，603b)，其中所述缓冲器电路包括至少一个运算放大器(605)，所述运算放大器包括第一端子，所述第一端子包括第一端子和第二端子，并且其中所述缓冲器电路设计成，包括至少如下运行方式：

-缓冲器运行方式，其中所述缓冲器电路(601)设计成，响应于所述至少一个校准控制输入端(604a，b)处接收的第一信号，在所述运算放大器(605)的所述第一端子和所述运算放大器(605)的所述第二端子之间连接至少一个电阻(607a，b)，使得在所述至少一个缓冲器输入端(602a，602b)处接收所述至少一个模拟信号，并且在所述至少一个模拟输出端(603a，603b)处提供，和

-校准运行方式，其中所述缓冲器电路(601)设计成，响应于所述至少一个校准控制输入端处接收的第二信号，在所述运算放大器(605)的所述第一端子和所述第二端子之间连接至少一个电容(609a，b)，并且将重置开关(610a，b)与所述至少一个电容(609a，b)并联，以及将至少一个电流源(608a，b)与所述运算放大器(605)的所述第一输入端连接。

实例17.根据实例16所述的缓冲器电路，其中所述缓冲器电路(601)包括第二电流源(608a，b)，其中所述第二电流源(608a，b)与所述第一电流源(608a，b)利用开关装置耦合，其中所述开关装置设计成，通过操作至少两个开关来反转在所述校准运行方式中产生的信号(301)的极性。

实例18.根据实例16或17所述的缓冲器电路，

其中所述至少一个运算放大器(605)是差分运算放大器(605)，所述差分运算放大器包括第二端子，所述第二端子包括第三端子和第四端子，其中所述第二端子如第一端子那样接线。

实例19.一种设备，所述设备包括：

-至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)，

其中所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)设计成，分别接收时钟信号(104)，其中所述模数转换器(106a-d，501a-d)中的至少一个与转换器特定的延时电路(105a-d，506a-d)耦合，所述延时电路设计成，为所述至少一个模数转换器(106a-d，501a-d)提供具有转换器特定的延时(d1-d4)的时钟信号(104)，并且所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)设计成，将接收到的模拟输入信号(102)转换成属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)，

-其中所述至少两个模数转换器(106a-d，501a-d)设计成，接收预定义的模拟信号(301)作为所述模拟输入信号，和

-控制电路(505)，所述控制电路设计成，接收响应于对所述预定义的模拟信号产生的属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)，并且基于所述属于转换器的数字值(d0’，d0-d3)，对转换器特定的延时电路(105a-d，506a-d)的设定进行调整。

实例20.根据实例19所述的设备，

其中所述设备包括用于产生所述预定义的模拟信号的信号发生器电路(504)，其中信号发生器电路是根据实例16至18中任一项所述的缓冲器电路(601)。

实例21.根据实例20所述的设备，

其中所述控制电路(505)设计成，将所述缓冲器电路(601)在缓冲器运行方式和校准运行方式之间切换并且借助于所述至少一个校准控制输入端(604a，b)来控制和/或设定所述校准信号(301)。

实例22.一种系统，

所述系统包括一个或多个根据实例16-21中任一项所述的设备，和/或设计成，执行根据实例1至15中任一项所述的方法。