[发明专利]模拟数字转换模块、传输函数补偿方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟数字转换(analog-digital conversion)模块，且特别是用于模拟数字转换模块的传输函数(transfer function)补偿方法与装置。

背景技术

模拟数字转换模块是一种常见于电子设备中的基本元件，且具有传输函数，以通过传输函数将模拟信号转换数字信号。一般来说，模拟数字转换模块的实际传输函数会因为放大器的非线性增益而与理想传输函数有所差异。

请参照图1，图1是传统管路式(pipelined)模拟数字转换模块的实际传输函数与理想传输函数的示意图。在图1中，水平轴用以表示输入信号的单位强度，而垂直轴用以表示对应输出信号的单位强度。曲线C11用以表示传统管路式模拟数字转换模块的实际传输函数，而曲线C12用以表示传统管路式模拟数字转换模块的理想传输函数。

通过曲线C12可以得知，当输入信号的单位强度落在-1至0.4的区域与0.4至1的区间时，理想传输函数会使得输出信号的单位强度等于输入信号的单位强度，但通过曲线C11可以发现，实际传输函数并不会使得输出信号的单位强度等于输入信号的单位强度。换言之，传统管路式模拟数字转换模块存在着非线性效应，但由于增益为线性的，故此非线性效应并无法单独通过增益补偿来纠正。

发明内容

本发明实施例提供一种用以对模拟数字转换模块存在的非线性效应进行补偿的传输函数补偿方法。首先，提供对应于多个输入范围的多个补偿函数，其中所述模拟数字转换模块使用实际传输函数将输入信号转换为实际输出信号，所述实际输出信号与理想输出信号之间具有信号差异值，所述补偿函数用以将由对应的所述输入范围的所述输入信号所产生的所述实际输出信号进行补偿，以减少所述信号差异值，且所述理想输出信号是由所述输入输出模块的理想传输函数基于所述输入信号而产生。然后，决定所述输入信号的所述输入范围。接者，使用决定的所述输入范围对应的所述补偿函数对由所述实际传输函数基于所述输入信号所产生的所述实际输出信号进行补偿。

本发明实施例提供一种用以对模拟数字转换模块存在的非线性效应进行补偿的传输函数补偿装置，且所述传输函数补偿装置包括多个补偿单元、输入范围检测器与多工器，其中所述多工器耦接于所述多个补偿单元与所述输入范围检测器。所述多个补偿单元分别具有补偿函数，其中所述模拟数字转换模块使用实际传输函数将输入信号转换为实际输出信号，所述实际输出信号与理想输出信号之间具有信号差异值，所述补偿单元使用补偿函数对由对应的所述输入范围的所述输入信号所产生的所述实际输出信号进行补偿，以减少所述信号差异值，且所述理想输出信号是由所述输入输出模块的理想传输函数基于所述输入信号而产生。所述输入范围检测器用以决定所述输入信号的所述输入范围，以产生选择信号。所述多工器依据所述选择信号选择输出所述多个补偿单元其中之一所补偿的所述实际输出信号。

本发明实施例提供一种模拟数字转换模块，所述模拟述字模块包括模拟数字转换器与传输函数补偿装置，其中传输函数补偿装置耦接于模拟数字转换器。模拟数字转换器使用实际传输函数将输入信号转换为实际输出信号，其中所述实际输出信号与理想输出信号之间具有信号差异值，且所述理想输出信号是由所述模拟数字转换器的理想传输函数基于所述输入信号而产生。传输函数补偿装置包括多个补偿单元、输入范围检测器、多工器与训练电路，其中所述多工器耦接于所述多个补偿单元与所述输入范围检测器，且所述训练电路耦接于所述多工器。所述多个补偿单元分别具有补偿函数，其中所述补偿单元用所述补偿函数对由对应的所述输入范围的所述输入信号所产生的所述实际输出信号进行补偿，以减少所述信号差异值。所述输入范围检测器用以决定所述输入信号的所述输入范围，以产生选择信号。所述多工器依据所述选择信号选择输出所述多个补偿单元其中之一所补偿的所述实际输出信号。所述用以根据基于对应的所述输入范围的所述输入信号产生的所述信号差异值执行训练程序而获得所述补偿函数的多个系数。

综上所述，相较于传统传输函数补偿方法，本发明实施例所提供的传输函数补偿方法与装置的电路或算法的设计较为单纯，而不复杂，且具有较佳的补偿效果。因此，使用上述传输函数补偿方法与装置的模拟数字转换模块的转换精确度较高，且具有相对较低的成本与电路复杂度。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明和附图，但是此说明与附图仅用来说明本发明，并非对本发明的权利要求范围作任何的限制。

附图说明

图1是传统管路式模拟数字转换模块的实际传输函数与理想传输函数的示意图。