[发明专利]一种用于测量高速动态比较器热噪声的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体而言涉及一种用于测量高速动态比较器热噪声的系统及方法。

背景技术

模数转换器(ADC)中最重要的参数指标就是信噪比(SNR)，要提高这个指标，就必须尽可能的降低所有的噪声源产生的噪声。在高速异步逐次逼近寄存器型模数转换器应用中，常见的噪声有：动态比较器的噪声，电容失配造成的系统噪声、电容的热噪声(KT/C噪声)、量化噪声等。其中，前两个噪声的大小跟电路、版图、工艺都相关，所以即使在器件热噪声模型完善的前提下，简单的前仿真、后仿真都不能够预测出真实情况。因此，如果能将ADC中关键的模块拆解下来，并独立测试分析，这样就不会出现某个模块过设计或者成为瓶颈的情况。

然而，对于高速动态比较器的热噪声，一般的通用型噪声测量仪器无法直接测量，这是因为高速动态比较器电路有以下几个特殊的地方：a.离散性，高速动态比较器有时钟参与，而一般测量仪器都是连续性的；b.速度高，高速动态比较器为高速电路，通常测量仪器的工作速度要求比待测仪器的速度更高；c.高速动态比较器输出只有高低电平，一般测量仪器需要输出为模拟电压。

因此，有必要提出一种用于测量高速动态比较器热噪声的系统和方法，以解决现有的技术问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要 试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明一方面提供一种用于测量高速动态比较器热噪声的系统，其包括：

信号预处理模块，其接收测量用第一激励信号和第二激励信号，所述第一激励信号经由所述信号预处理模块输出至所述高速动态比较器的第一输入端，并且所述第二激励信号经由所述信号预处理模块输出至所述高速动态比较器的第二输入端；

逻辑分析仪，其采集所述高速动态比较器的输出信号，以基于所采集的信号进行分析。

示例性地，所述信号预处理模块包括由多个电阻构成的分压电路，所述第一激励信号经由所述分压电路输出至所述高速动态比较器的第一输入端。

示例性地，所述分压电路由第一电阻和第二电阻串联构成。

示例性地，所述信号预处理模块包括第一低通滤波电路和第二低通滤波电路，所述第一激励信号经由所述第一低通滤波电路输出至所述高速动态比较器的第一输入端；所述第二激励信号经由所述第二低通滤波电路输出至所述高速动态比较器的第二输入端。

示例性地，所述第一低通滤波电路由第一电阻、第二电阻和第一电容构成；所述第二低通滤波电路由第三电阻和第二电容构成。

示例性地，基于所采集的信号进行分析包括，基于所述高速动态比较器所输出的高电平和低电平的比例进行分析。

示例性地，基于所采集的信号进行分析包括，对所述高速动态比较器所输出的高电平占总输出的比例值进行分析。

示例性地，对所述高速动态比较器所输出的高电平占总输出的比例值进行分析包括，进一步统计所述高速动态比较器所输出的高电平占所述总输出的比例和激励信号之间的关系。

根据本发明的另一方面，还提供一种用于测量高速动态比较器热噪声的方法，其包括：

将测量用第一激励信号和第二激励信号输入至信号预处理模块，以使得所述第一激励信号经由所述信号预处理模块输出至所述高速 动态比较器的第一输入端，并且所述第二激励信号经由所述信号预处理模块输出至所述高速动态比较器的第二输入端；

利用逻辑分析仪采集所述高速动态比较器的输出信号，以基于所采集的信号进行分析。

示例性地，所述信号预处理模块包括由多个电阻构成的分压电路，所述第一激励信号经由所述分压电路输出至所述高速动态比较器的第一输入端。

示例性地，所述分压电路由第一电阻和第二电阻串联构成。

示例性地，所述信号预处理模块包括第一低通滤波电路和第二低通滤波电路，所述第一激励信号经由所述第一低通滤波电路输出至所述高速动态比较器的第一输入端；所述第二激励信号经由所述第二低通滤波电路输出至所述高速动态比较器的第二输入端。

示例性地，所述第一低通滤波电路由第一电阻、第二电阻和第一电容构成；所述第二低通滤波电路由第三电阻和第二电容构成。

示例性地，基于所采集的信号进行分析进一步包括，基于所述高速动态比较器所输出的高电平和低电平的比例进行分析。