[发明专利]用于流水线型模数转换电路的校准装置、方法以及雷达

说明书

用于流水线型模数转换电路的校准装置、方法以及雷达，其中，所述流水线型模数转换电路包括第一级转换模块和与其级联的具有至少一级转换模块的后端转换模组，所述第一级转换模块包括由至少一个比较器构成的子模数转换单元；所述校准方法包括：向所述第一级转换模块输入测试模拟信号；获取所述第一级转换模块输出的与所述比较器输出端跳转信号对应的跳转输出电压；根据所述跳转输出电压判定所述比较器的预设参考阈值是否相对于理论参考阈值存在偏差；当确定所述比较器的预设参考阈值相对于理论参考阈值存在偏差时，调整所述比较器的预设比较阈值。上述方法能够实现对无采样保持结构的流水线型模数转换电路的孔径误差校准，提升转换精度。

技术领域

本说明书实施例涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种用于流水线型模数转换电路的校准装置、方法以及雷达。

背景技术

自然界的许多物理量(如速度、压力、温度、声音等)在时间上连续变化，幅值上也是连续取值的，这种连续变化的物理量称为模拟量，表示模拟量的信号称为模拟信号(Analogue Signal)。

与模拟量对应的另一类物理量称为数字量，他们是在一系列离散的时刻获取的数值，其数值的大小和每次的增减都是量化的整数倍，即他们是一系列时间离散、数值也离散的信号。表示数字量的信号称为数字信号(Digital Signal)。

随着计算机的广泛应用，大多数电子系统都采用计算机来对信号进行处理，而计算机无法直接处理模拟信号，只能处理数字信号，因此，需要将模拟信号转换为数字信号，从而产生了模数(Analog/Digital，A/D)转换技术，将实现模拟信号转换成数字信号的电路可以称为模数转换电路。

模数转换过程主要包括：1)在采样阶段，对模拟信号进行采样，得到时间离散、幅值连续的模拟采样信号，其中，幅值连续是指幅值没有量化，仍然与模拟信号的幅值相同；2)在保持阶段，保持从采样阶段切换到保持阶段时模拟信号的幅值(即采样值)，得到时间离散、以采样值为幅值的模拟保持信号，选取一个量化单位，将该采样值除以量化单位并取整数，实现信号量化(数字化)，得到时间离散、数值也离散的数字量；3)对数字量进行编码，得到相应的数字码，形成数字信号。

其中，为了便于计算机使用，一般采用二进制编码方式，得到一定位数的数字码，通常用数字码的位数来表示数字信号的位数，如10位(bit)的数字信号。数字信号采用的位数越多，越能准确地反映模拟信号。

在模数转换的量化过程中，通常采用多个比较器对模拟保持信号进行比较，得到量化结果。因此，在其他参数不变情况下，比较器数量越多，量化精度越高，输出的数字信号越准确。但是，由于空间布局、成本、性能等一些指标的限制，不能通过简单粗暴地增加比较器来得到更多位数的数字信号。

例如，若要将模拟信号转换为10bit的数字信号，从原理上来说，可以采用1023个比较器输出1024个数字量，再对得到的数字量进行编码，得到10bit的数字信号。10bit的数字信号就需要上千的比较器，可想而知，实际中不可能采取上述方案。

为了在一定数量的比较器下能够获得更多位数的数字信号，对模数转换电路的结构进行了优化，出现了逐次逼近型、积分型、压频变换型、分级型和流水线型等模数转换电路，逐次逼近型、积分型和压频变换型的模数转换电路主要应用于中低速、精度较低的模数转换场景中。而分级型和流水线型模数转换电路可应用于速度更快、精度更高的模数转换场景中，例如，可应用于高速情况下的瞬态信号处理。

其中，流水线型模数转换电路内部存在分级量化结构，通过多级低精度的转换模块进行采样、量化和编码等的转换工作。对于每一级的转换模块，采用较少数量的比较器即可实现本级别的快速模数转换，是当前实现高速高精度模数转换电路的主流选择。