[实用新型]双通道模数转换校准装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种双通道模数转换校准装置。

背景技术

电子电路中电容电阻微小偏差，精度等误差得都会影响整个系统的准确度。在高精度系统要求下某些影响是不可忽视的，从而需要有额外校准电路来纠正其中的某些误差。随着半导体工艺技术水平的不断提高，模数转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)器沿着固有的高速和高精度方向发展，因此模数转换器随着需求精度的增大，也需要有一定的校准功能。

在模数转换器的设计中，流水线型结构是当前主要设计结构之一。流水线型ADC又称为子区式ADC，它由级联的若干级电路组成，每一级包括一个采样/保持放大器，一个低位的ADC转换器、一个DAC转换器，以及一个减法器和一个放大器。用多级低分辨率的ADC组成高分率的ADC。

流水线结构的误差主要来源是低位的ADC转换器、DAC转换器和各级之间的放大器。其中影响比较大的是运算放大器的有限增益以及带宽，电容失配，时钟抖动以及比较器失调等。

现有技术中，双通道流水线型ADC校准有些需建立误差模型，即需要增加很大一部分硬件，从而增加成本。还有些只能进行第一级校准，并不能很好的校准双通道流水线结构模数转换中放大误差和电子元件偏差所产生误差。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种双通道模数转换校准装置。该装置通过对两个通道的模数转换信号的差值进行校准，减小了双通道流水线结构模数转换中放大误差和电子元件偏差所产生误差，同时加快了校准速度，提高了输出信号的精度。

为实现上述目的，本申请提供了一种双通道模数转换校准装置，该校准装置包括：采样/保持模块、第一模数转换模块、第二模数转换模块和校准模块；所述校准模块还包括：接收单元、第一计算单元、修改单元、第二计算单元、比例分配单元和调整单元；所述接收单元用于接收所述第一模数转换模块、所述第二模数转换模块中每一级的输出数据和确定每一级的对应调整值；所述第一计算单元用于计算第一模数转换信号和第二模数转换信号的差值；所述修改单元用于根据所述差值修改所述第一模数转换信号和所述第二模数转换信号的每一级的输出数据；所述第二计算单元用于在确定接收到的所述第一模数转换信号和所述第二模数转换信号的周期数等于预设的周期值时，则计算累计差值；所述比例分配单元用于在确定所述累计差值大于所述预设的累计差值时，则设定比例分配系数、计算分配到的每级的调整因子和调整数值；所述调整单元用于所述分配到的每级的调整因子和调整数值调整各级输出数值所对应的调整值。

优选的，所述采样/保持模块用于对需要模数转换的模拟信号进行采样和保持；所述第一模数转换模块用于将所述模拟信号转换成数字信号；所述第二模数转换模块同样用于将所述模拟信号转换成数字信号。

优选的，所述采样/保持模块分别与所述第一模数转换模块和所述第一模数转换模块相连接，所述第一模数转换模块与所述校准模块相连接，所述第二模数转换模块也与所述校准模块相连接。

优选的，述校准模块还包括输出单元、存储单元、第一判断单元、第二判断单元和处理单元；所述输出单元，用于输出所述第一模数转换信号、所述第二模数转换信号以及所述第一模数转换信号和第二模数转换信号的差值；所述存储单元，用于存储所述第一模数转换信号和所述第二模数转换信号的每一级的输出数据的修改值、每一级的对应调整值以及所述第一模数转换信号和所述第二模数转换信号的差值的绝对值。所述第一判断单元用于判断接收到的所述第一模数转换信号和所述第二模数转换信号的周期数是否等于预设的周期值；所述第二判断单元用于判断所述累计差值是否小于或等于预设的累计差值；所述处理单元，用于在确定累计差值小于或等于预设的累计差值时，则将所述采样/保持模块分别与所述第一模数转换模块和第二模数转换模块的连接断开，即对所述第一模数转换模块和第二模数转换模块的校准结束；所述接收单元与所述第一计算单元相连接，所述第一计算单元分别与所述输出单元和所述修改单元相连接，所述修改单元与所述存储单元相连接，所述存储单元与所述第一判断单元相连接，所述第一判断单元分别与所述接收单元和所述第二计算单元相连接，所述第二计算单元与所述第二判断单元相连接，所述第二判断单元分别与所述处理单元和所述比例分配单元相连接，所述比例分配单元与所述调整单元相连接，所述调整单元与所述接收单元相连接。