n]為 Apn2 ? Pn [n]，所述第二隨機數(shù) Pn2 [n]為 u ? Apn2 ? Pn [n]。
[0017] 進一步地，所述后處理單元包括：第一中間值計算子單元，用于計算所述第一中間 值temp，其包括：第一算術(shù)模塊，用于計算（R nl[n]+Rn2[n]) ?&[!!]，以及，第一均值模塊，用 于計算統(tǒng)計時間內(nèi)（Rnl[n]+Rn2[n]) ?Pnl[n]的均值；第二中間值計算子單元，用于計算所 述第二中間值rm，其包括：第二算術(shù)模塊，用于計算（R nl [n]+Pnl [n])2,以及，第二均值模塊， 用于計算統(tǒng)計時間內(nèi)（Rnl[n]+Pnl[n]) 2的均值；誤差系數(shù)計算子單元，用于計算所述第一一 階誤差系數(shù)a n、第一三階誤差系數(shù)a 13、第二一階誤差系數(shù)a 21、以及第二三階誤差系數(shù) a 23;輸出信號修正子單元，用于計算所述修正后的第一后端輸出信號Rnl[n] |__^、所述 修正后的第二后端輸出信號Rn2[n] |ramt:ted、以及所述校準(zhǔn)后的輸出信號Do[n]。
[0018] 本發(fā)明的流水線ADC的后臺校準(zhǔn)方法及電路，能夠同時校準(zhǔn)余量放大器引入的一 階和三階誤差，并且提高了校準(zhǔn)算法的收斂速度。
【附圖說明】
[0019] 圖1為流水線ADC的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的流水線ADC的每個流水級的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖3為本發(fā)明的流水線ADC的校準(zhǔn)電路的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明的流水線ADC的校準(zhǔn)電路的隨機數(shù)生成單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明的流水線ADC的校準(zhǔn)電路的后處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明的流水線ADC的校準(zhǔn)電路的后處理單元的輸出信號修正子單元的結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的流水線ADC的后臺校準(zhǔn)方法及電路作 進一步的詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0026] 本發(fā)明的流水線ADC的后臺校準(zhǔn)方法及電路，其用于流水線ADC的每個需要校準(zhǔn) 的流水級。為了便于描述，將該流水級的模擬輸入信號表示為V in(nTs)，其中，^為該流水 線ADC的采樣頻率的倒數(shù)，n表示第n次采樣。
[0027] 參照圖3,本發(fā)明的流水線ADC的校準(zhǔn)電路包括：隨機數(shù)生成單元、第一通道、第二 通道、以及后處理單元。
[0028] 參照圖4,該隨機數(shù)生成單元包括：隨機數(shù)生成子單元，其輸出均值為0且取值為 1和-1的隨機信號Pn[n];放大子單元，其對所述隨機信號Pn[n]進行放大，放大系數(shù)分別 為A pnl、Apn2和u，其中A pnl、Apn2和u分別為三個常數(shù)；選通子單元，對放大子單元的輸出進行 選通，其包括連接到控制信號Ctrl [1 :0]的第一控制端，該控制信號Ctrl [1 :0]具有四個 狀態(tài)，即有四種取值，分別為〇〇、〇1、10和11，該選通子單元配置為，當(dāng)Ctrl [1 :0]為00時， 輸出的 Pnl [n]為 Apnl ? Pn[n]、Pn2 [n]為 Apnl ? Pn [n]，當(dāng) Ctrl [1 :0]為 01 時，輸出的 Pnl [n] 為 Apn2 ? Pn[n]、Pn2[n]為 Apn2 ? Pn[n]，當(dāng) Ctrl[l :0]為 10 時，輸出的 Pnl[n]為 Apnl ? Pn[n]、 Pn2[n]為 u ? Apnl ? Pn[n]，當(dāng) Ctrl[l :0]為 11 時，輸出的 Pnl[n]為 Apn2 ? Pn[n]、Pn2[n]為 u ? Apn2 ? Pn [n] 〇
[0029] 參照圖3,該第一通道具有與現(xiàn)有技術(shù)中每個流水級相似的結(jié)構(gòu)，其包括依次連接 的第一子ADC、第一子DAC、第一減法器、和第一余量放大器。該第一通道的輸入信號為第一 輸入信號Vin+(nTs)，其中，
特別地，該第一通道還包括連接在第 一子ADC和第一子DAC之間的第一加法器，該第一加法器將經(jīng)過第一子ADC量化之后的第 一數(shù)字輸出信號VMei[n]與第一隨機數(shù)Pnl[n]加和后傳輸?shù)降谝蛔覦AC。
[0030] 第二通道的結(jié)構(gòu)與第一通道完全相同，其包括依次連接的第二子ADC、第二子 DAC、第二減法器、和第二余量放大器。該第二通道的輸入信號為第二輸入信號Vin (nTs)， 其中，
..特別地，該第二通道還包括連接在第二子ADC和第二 子DAC之間的第二加法器，該第二加法器將經(jīng)過第二子ADC量化之后的第二數(shù)字輸出信號 VADC2[n]與第二隨機數(shù)Pn2[n]加和后傳輸?shù)降诙覦AC。
[0031] 其中，第一通道之后連接的第一后端ADC，是指該流水線ADC中當(dāng)前流水級之后的 所有流水級的第一通道的級聯(lián)。第一通道的輸出信號即第一余量輸出信號V R1 (nTs)，傳輸?shù)?第一后端ADC，得到第一后端輸出信號Rnl[n]。其中，得到第一后端輸出信號R nl[n]是當(dāng)前 流水級之后的所有流水級的第一通道輸出的每個數(shù)字輸出信號的線性加和。例如，當(dāng)前流 水級是第3級，其之后所有的流水級分別為第4、5、6級，則此時的第一后端ADC即指第4、5、 6級流水級的第一通道的級聯(lián)，第一后端ADC的輸出第一后端輸出信號R nl[n]可以表示為：
[0032] Rnl[n] = K4 ? VADClj4[n]+K5 ? VADC1>5 [n]+K6 ? VRj6[n] 公式 0
[0033] 其中，VADC1,4[n]、VADa, 5[n]、VR,6[n]分別表示第4、5、6級流水級的第一通道輸出的 數(shù)字輸出信號，K 4、K5、1(6分別表示其加權(quán)系數(shù)。
[0034] 同樣的，第二通道之后連接的第二后端ADC，是指該流水線ADC中當(dāng)前流水級之后 的所有流水級的第二通道的級聯(lián)。第二通道的輸出信號即第二余量輸出信號V R2(nTs)，傳輸 到第二后端ADC，得到第二后端輸出信號Rn2[n]。其中，得到第二后端輸出信號R n2[n]是當(dāng) 前流水級之后的所有流水級的第二通道輸出的每個數(shù)字輸出信號的線性加和。
[0035] 后處理單元配置為根據(jù)第一數(shù)字輸出信號VADa [n]和第二數(shù)字輸出信號VADe2 [n]、 第一隨機數(shù)Pnl[n]和第二隨機數(shù)Pn2[n]、第一后端輸出信號R nl[n]和第二后端輸出信號 Rn2 [n]，得到校準(zhǔn)后的輸出信號Do [n]。
[0036] 參照圖5,后處理單元包括：用于計算第一中間值temp的第一中間值計算子單元， 用于計算第二中間值nn的第二中間值計算子單元，以及誤差系數(shù)計算子單元和輸出信號 修正子單元。
[0037] 其中，第一中間值計算子單元包括：第一算術(shù)模塊，用于計算 (Rnl [n] +Rn2 [n]) ? Pnl [n]，以及第一均值模塊，用于計算統(tǒng)計時間內(nèi)（Rnl [n] +Rn2 [n]) ? Pnl [n] 的均值。第二中間值計算子單元包括：第二算術(shù)模塊，用于計算（Rnl[n]+Pnl[n]) 2,以及第二 均值模塊，用于計算統(tǒng)計時間內(nèi)（Rnl[n] +Pnl[n])2的均值。
[0038] 誤差系數(shù)計算子單元配置為，計算所述第一一階誤差系數(shù)a n、第一三階誤差系數(shù) a 13、第二一階誤差系數(shù)a 21、以及第二三階誤差系數(shù)a 23。其實現(xiàn)原理為通過求解如下公式 1表示的線性方程組，來得到各個誤差系數(shù)a n、a 21、a 13、a 23。
公式1
[0040] 以上公式1可以簡化表示為公式2 :
[0041] K ? a = b 公式 2
[0042] 其中，
[0046] 根據(jù)公式2,要得到各個誤差系數(shù)a n、a 21、a 13、a 23，則根據(jù)下式得到a即可，
公式6
[0048] 其中，If表示K的伴隨矩陣，|K|表示K的行列式，其可以使用萊布尼茲公式得到， 也可以使用拉普拉斯展開由低階的矩陣行列式遞推得出。
[0049] 綜上，各個誤差系數(shù)a n、a 21、a 13、a 23的計算可以最終分解為多個加法、乘法、除 法的各種組合。因此，誤差系數(shù)計算子單元能夠由多個加法器、乘法器、除法器的各種組合 來實現(xiàn)，最終得出各個誤差系數(shù)a n、a 21、a 13、a 23。
[0050] 具體地，公式1中，kn、k21、k31、k32、k 41和k 42根據(jù)如下公式計算，
公式7
[0052] V b2、b3和b 4根據(jù)如下公式計算，
公式8
[0054] 其中，temp00、temp01、templ0和templl分別表示第一中間值temp的四個狀態(tài)的 值，nnOO、nnOl、nnlO和nnll分別表示第二中間值nn的四個狀態(tài)的值。
[0055] 輸出信號修正子單元，用于計算修正后的第一后端輸出信號Rnl[n]|ra" eeted、修 正后的第二后端輸出信號Rn2[n] LOTra(：tf3d、以及校準(zhǔn)后的輸出信號Do[n]。參照圖6,輸出 信號修正子單元包括第三算術(shù)模塊以及多個乘法器、加法器等。第三算術(shù)單元用于計算
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)該描述，即可推知第三算術(shù)模塊的實現(xiàn) 方案，也即用各個算術(shù)模塊/單元來實現(xiàn)，其不需要一定通過軟件來實現(xiàn)。
[0056] 下面結(jié)合附圖3-6,描述本發(fā)明的流水線ADC的校準(zhǔn)電路的工作原理。
[0057] 第一輸入信號Vin+ (nTs)和第二輸入信號Vin (nTs)組成了流水線ADC的一個流水 級的輸入信號Vin(nTs)，其中，
公式9
[0059] 第一數(shù)字輸出信號VADei[n]和第二數(shù)字輸出信號VADe2[n]與輸入信號之間的關(guān)系 如下：
[0060] Vin+(nTs) = VADci [n]-eADCi [n] 公式 10
[0061] Vin (nTs) = VADC2 [n]-eADC2 [n]公式 11
[0062] 其中，eADa[n]和eADC2[n]分別表不第一子ADC和第二子ADC的量化誤差。由于兩 個輸入信號之間的關(guān)系為V in+(nTs) =-Vin (nTs)，因此，
[0063] eADC1 [n] = -eADC2 [n]