[发明专利]IF芯片及其数字补偿方法

说明书

本发明提供了一种IF芯片及其数字补偿方法。其中IF芯片的数字补偿方法包括：获取输入IF芯片的被测电流信号以及由IF芯片的转换单元对被测电流信号进行转换得到的实测频率值；获取误差标定值，误差标定值预先存储于IF芯片的片内存储器中；根据误差标定值确定被测电流信号对应的频率补偿值；以及使用频率补偿值对实测频率值进行补偿，得到与被测电流信号对应的输出频率值。本发明的方案使得IF芯片的线性度性能大大提升，实现了单一芯片的IF转换，提高可靠性的同时也极大地降低了成本。

技术领域

本发明涉及半导体芯片，特别是涉及一种IF芯片及其数字补偿方法。

背景技术

电流频率转换(IF转换)是一种常见的模数信号转换(AD转换)方式，应用广泛。相较于传统的AD转换技术，电流频率转换技术具有电路简单，体积小，灵敏度高，输出幅值大，线性度好等特点。电流频率转换具体指电流输入信号转换为对应脉冲输出信号的信号处理技术，脉冲输出信号的频率值与输入信号的电流幅值相对应。电流频率转换的线性度是指示电流频率转换的性能的重要指标，具体指输入电流幅值与输出频率值的线性关系。

电流频率转换芯片(IF芯片)是实现IF转换功能的芯片，在工业和军工领域均存在广泛的应用空间。随着集成电路的发展，使用数模混合片上系统(System on Chip，简称SOC)设计IF芯片可以进一步降低成本，缩小体积，提升稳定性。

但在大规模集成电路中，由于CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺存在偏差，大量的模拟电路和数字电路间的干扰，会使IF芯片的线性度提高有一定的难度。

为提高IF线性度，现有技术一般需要数字算法进行补偿，惯常解决手段为使用集成ADC(AD转换器，例如ADUC847之类嵌入MCU以存储器的芯片)进行编程实现其补偿算法，但是该解决手段成本及技术复杂度都很高，并且会造成可靠性下降。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种至少解决上述技术问题任一方面的IF芯片及其数字补偿方法。

本发明一个进一步的目的是要实现一种成本低、线性度高的IF芯片。

本发明另一个进一步的目的是要节省IF芯片的存储单元。

特别地，本发明提供了一种IF芯片的数字补偿方法。该IF芯片的数字补偿方法包括：获取输入IF芯片的被测电流信号以及由IF芯片的转换单元对被测电流信号进行转换得到的实测频率值；获取误差标定值，误差标定值预先存储于IF芯片的片内存储器中；根据误差标定值确定被测电流信号对应的频率补偿值；以及使用频率补偿值对实测频率值进行补偿，得到与被测电流信号对应的输出频率值。

可选地，在获取误差标定值的步骤之前还包括：判断被测电流信号的大小是否属于预设的补偿电流区间；若是，执行获取误差标定值的步骤。

可选地，误差标定值为补偿电流区间内多个设定电流采集点各自的实测频率值与期望频率值的差值。

可选地，期望频率值为多个电流采集点在拟合直线上对应频率值，其中拟合直线通过对多个电流采集点的实测频率值进行线性拟合得到。

可选地，根据误差标定值确定被测电流信号对应的频率补偿值的步骤包括：根据设定电流采集点及其误差标定值对被测电流信号的大小进行插值计算，得到被测电流信号对应的频率补偿值。

可选地，根据设定电流采集点及其误差标定值对被测电流信号的大小进行插值计算的步骤包括：获取被测电流信号的大小所在的插值子区间，插值子区间由多个电流采集点对补偿电流子区间分割得到；使用被测电流信号的大小在其所在插值子区间内进行线性插值计算，得到频率补偿值。

可选地，在被测电流信号的大小超出属于预设的补偿电流区间的情况下，直接将实测频率值作为与被测电流信号对应的输出频率值。

可选地，补偿电流区间为以电流零点为中心的数值区间。