一种用于流水线模数转换器的电容失配校准方法

对于流水线模数转换器来说 ,电容失配是一种主要的非线性误差源 .为了减小电容失配误差 ,本文提出了一种电容失配校准的方法 .该方法通过一种电荷相加、电容交换和电荷反转移的电路技术 ,可将电容失配误差减小至其 2次项 .动态模型仿真演示了一个由 4 bit电容匹配精度实现 12 bit积分非线性 (INL)的例子 ,验证了电容失配校准的有效性 .与传统电路相比 ,该方法只需在模拟电路中增加几个开关 ,因此电路实现仍然简单 .另一方面 ,由于一个转换周期需要 2个以上的时钟相 ,会影响模数转换的速度 .因此 ,该方法适用于中等高速。

一种用于流水线模数转换器的电容失配校准方法

对于流水线模数转换器(ADC),电容失配是一种主要的非线性误差源.为了减小电容失配误差,提出了一种电容失配校准的方法.该方法通过一种电荷相加、电容交换和电荷反转移的电路技术,可将电容失配误差减小至其2次项.基于所提出的方法,设计了一种0.6μmCMOS,13b,2MS/s的流水线ADC实验芯片.对所设计的实验芯片进行测试,得到了0.5LSB的DNL和2.5LSB的INL,并且当以614kHz的采样率对19.2kHz的输入进行转换时,得到了71.2dB的SFDR和64.1dB的SNDR,当以2MHz的采样率对125kHz的输入进行转换时,得到了70.6dB的SFDR和62.22dB的SNDR.以上结果表明,ADC得到了超出电容匹配精度的线性度,证明了所采用的电容失配校准方法的有效性.

一种用于16位流水线ADC的多比特子DAC电容失配校准方法

多比特子DAC的电容失配误差在流水线AIX:输出中引入非线性误差,不仅严重降低AEK、转换精腰.而且通常的校准技术无法对非线性误差进行校准.针对这种情况,本文提出了一种用于16位流水线ADC的多比特子DAC电容失配校准方法.该设计误差提取方案在流片后测试得到电容失配误差.进而计算不同输入情况下电容失配导致的MDAC输出误差,根据后级的误差补偿电路将误差转换为卡乏准码并存储在芯片中,对电容失配导致的流水级输出误差进行校准.仿真结果表明.卡《准后信噪失真比SINAD为93.34 dB.无杂散动态范围SFDR为117.86 dB,有效精度EN()B从12.63 bit提高到15.26 bit.

一种基于比较器亚稳态进行电容失配校准的全差分12位SAR ADC

介绍了一种具有新型电容失配校准算法的12位全差分逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。该校准算法基于比较器的亚稳态实现,同时利用统计的方法来计算电容的失配量。为了提高亚稳态检测精度并避免“假亚稳态”的问题,在该ADC中使用一种新的亚稳态检测电路,进一步提高了校准精度并优化了时序控制序列。该SAR ADC采用40 nm CMOS工艺实现验证。后仿真结果显示,与不带校准的相比,该算法可以使ADC的有效位数提高1.52 bit,在130 MSample/s的采样率下达到11.71 bit。该ADC的总功率为9.27 mW,面积为0.131 mm2,品质因数(FoM)为17.4 fJ/step。

一种用于降低电容失配误差的电容选择配对技术

对于开关电容模数转换器来说,电容失配是一种主要的非线性误差源.为了减少电容失配误差,本文提出了一种差分电容选择配对技术.该技术基于差分级电路的增益误差正比于差分采样电容和与差分反馈电容和之间的相对误差的原理,通过电容比较和电容交换等电路技术,对电路中的工作电容进行选择配对来减小增益误差.概率分析和Monte Carlo仿真表明,该技术可将模数转换器的线性指标提高0.6-bit以上.与其他电容失配校准技术相比,该技术具有校准电路简单、不影响模数转换速度、对工作环境变化不敏感等特点.

交织采样接收机校准参数的快速提取

TIADC是一种基于交织采样技术,被广泛应用于数字接收机的高采样率ADC,但是因TIADC各通道间失配因素的影响,严重降低了ADC的性能。本次研究基于EV10AQ190(TIADC)的某型数字接收机,为了提升接收机的性能,依据ADC采集数据的统计特性和因误差导致的杂散谱幅度特性,提出了一种校准参数快速提取的算法,并将其软件化。经实物校准,在输入为250 MHz的正弦波时,接收机的SNR由60.12 dB提高到71.09 dB,SFDR(排除谐波影响)由23.24 dB提升到44.45 dB,ENOB由9.76 bit提升到11.34 bit,大幅提升了接收机性能。在此基础上创新性的研究了输入为带宽信号时校准参数的提取,在输入为带宽2 GHz的信号时,方法的有效性同样得到验证。

mMIMO毫米波高速通信系统强鲁棒性技术研究综述

mMIMO毫米波高速通信系统是未来人类社会构建更好通信体验的关键基础.受限于集成电路制造过程中存在的较大随机偏差和失配,弱鲁棒性问题成为制约高速通信系统规模化推广应用的主要瓶颈.本文深入挖掘影响mMIMO毫米波高速通信系统性能的关键因素,并对收发链路I/Q失配校准、数/模混合波束合成收发链路多通道幅相失配校准、发射阵列非线性失真补偿等算法进行归纳和总结,为未来构建沉浸化、智慧化、全域化的高速通信场景提供坚实技术支撑.

零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准

为了精确消除零中频接收机中的直流偏移并快速响应射频接收机增益调整时引入的输入直流偏移变化,提出了一种混合型直流偏移消除电路.该电路结合了模拟型和数字型直流偏移消除技术的优势,在降低输出直流偏移的同时缩短了响应时间.模拟型直流偏移消除电路用于实时地自动消除各级输入的直流偏移,数字型直流偏移消除电路通过自动校准进一步减小接收机的最终输出直流偏移.同时提出了一种接收机增益自动校准电路,能够自动校准零中频接收机I/Q通路的增益失配.采用65 nm CMOS工艺实现了集成直流偏移消除的可编程增益放大器和增益自动校准电路.芯片测试结果表明,放大器最大输出直流偏移为2 mV,增益调整具有严格单调性,自动校准后的输出I/Q增益失配小于0.1 dB.该电路具有响应快、仅需开机自动校准和无需数字基带电路参与等优点,完全满足IEEE 802.11ax-2021等宽带通信接收机的系统要求.

超分辨测向中通道间不一致的校正

方位估计在移动通信、电子对抗、雷达等众多领域中占有至关重要的地位。随着科学技术的突飞猛进和电磁环境的日趋复杂,对目标方位估计的要求也日益提高。基于特征分解的空间谱估计测向在理想模型下具有很好的精度和分辨率,然而当模型存在误差时,测向性能会急剧恶化,甚至失效。文中针对通道不一致的问题提出了一种新的校正方法———等价校正法。该方法只要一个校准源,校正效果好,性能稳定,所需运算量也不大。计算机仿真表明,该校准算法行之有效。

一种用于心电/脑电采集的电流反馈放大器

提出了一种用于采集心电、脑电信号的低功耗、低噪声电流反馈型仪表放大器。在经典结构的基础上增加了电平转换电路,实现了轨到轨输出;采用后台数字失配校准电路校准差分电极失配。采用0.18μm CMOS工艺对电路进行设计和仿真。仿真结果表明,增益为57dB时,最大可校准输入失配为3.1mV;在0~100Hz范围内,等效输入噪声为1.5μV（rms）,满足心电、脑电信号采集需求;在1.8V电源电压下,电流消耗仅为1.7μA。

流水线结构模数转换器电容的误差平均技术

电容误差平均技术是一种本质线性(inherentlylinear)的流水线模数转换电容失配校准技术,但其性能指数(分辨率×速度与功耗×面积之比)并不理想。为了提高性能指数,该文提出了一种改进的电容误差平均技术。该技术利用跨导运算放大器(OTA)的端口交换操作和双采样的误差平均功能来完成OTA失调的抵消,不需要采样相中的OTA单位增益状态,从而一方面加快了建立速度,另一方面使得相邻级可共享OTA,减少了功耗和面积。电路分析和MATLAB软件仿真表明,在两种典型的情况下,改进的方法能将速度提高14%(OTA为开关电容共模反馈)和23%(OTA为非开关电容共模反馈);而且由于OTA可共享,模数转换器(ADC)的功耗可降低近一半。改进的技术更适用于高速高精度及连续工作的应用场合。