[发明专利]MASH ADC的自适应数字量化噪声消除滤波器

说明书

公开了MASH ADC的自适应数字量化噪声消除滤波器。对于连续时间多级噪声整形模数转换器(CT MASH ADC)，量化噪声消除通常需要传递函数的精确估计，例如前端调制器的噪声传递函数和后端调制器。为了提供量化噪声消除，数字量化噪声消除滤波器自适应地跟踪由于积分器增益误差，闪存‑DAC定时误差以及级间增益和定时误差导致的传递函数变化。通过注入最大长度线性反馈移位寄存器(LFSR)序列和调制器输出之间的直接互相关来执行传递函数的跟踪，然后通过使用可编程有限脉冲响应(PFIR)过滤器精确地建模传递函数来校正这些非理想效应。

优先权数据

本申请是来自题为“ADAPTIVE DIGITAL NOISE CANCELLATION FILTERS FOR MASHADCS”(于2015年12月17日提交，序列号为62/269,085)的美国临时专利申请的优先权的非临时专利申请。该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般涉及模数转换器(ADC)，更具体地涉及用于多级噪声整形Δ-ΣADC的自适应数字量化噪声消除滤波器。

背景技术

在许多电子应用中，模拟输入信号被转换为数字输出信号(例如，用于进一步的数字信号处理)。例如，在精密测量系统中，电子设备设置有一个或多个传感器以进行测量，并且这些传感器可以生成模拟信号。然后，模拟信号将被提供给模数转换器(ADC)作为输入，以生成数字输出信号用于进一步处理。在另一种情况下，天线基于携带空气中的信息/信号的电磁波产生模拟信号。然后由天线产生的模拟信号作为输入提供给ADC，以产生数字输出信号用于进一步处理。

ADC可以应用于诸如宽带通信系统，音频系统，接收机系统等许多地方。ADC可以转换表示真实世界现象(例如光，声音，温度或压力)的模拟电信号，用于数据处理目的。ADC用于广泛的应用，包括通信、能源、医疗保健、仪器仪表和测量、电机和电源控制、工业自动化和航空航天/国防。设计ADC是一项非常重要的任务，因为每个应用在速度、性能、功耗、成本和尺寸方面可能有不同的需求。随着需要ADC的应用的增长，对精确和可靠的转换性能的需求也在增长。

发明内容

根据本公开的第一方面，提出了一种用于跟踪多级模数转换器ADC的第一级和进一步的级的传递函数的方法，其中传递函数被配置为整形多级ADC的第一级的数字输出信号中的量化噪声，所述方法用于所述多级ADC的第一级的数字量化噪声消除，所述方法包括：在所述多级ADC的第一级的量化器处注入抖动信号，其中所述抖动信号是最大长度线性反馈移位寄存器序列；确定所述多级ADC的第一级的数字输出信号和所述抖动信号的互相关函数，以确定所述多级ADC的第一级的传递函数；抽取由互相关函数提供的相关系数，以确定第一抽取系数；基于第一抽取系数来更新可编程滤波器的系数；通过一个或多个抽取滤波器抽取所述多级ADC的第一级的输出信号，以生成抽取的输出信号；确定所述多级ADC的进一步的级的数字输出信号与所述抖动信号的进一步的互相关函数，以确定所述多级ADC的进一步的级的传递函数；抽取由进一步的互相关函数提供的相关系数，以确定进一步的抽取系数；基于进一步的抽取系数来更新进一步的可编程滤波器的系数；通过一个或多个抽取滤波器抽取所述多级ADC的进一步的级的输出信号，以产生抽取的进一步的输出信号；通过第一可编程滤波器对进一步的级的数字输出信号进行滤波，并通过进一步的可编程滤波器对第一级的数字输出信号进行滤波；以及组合数字输出信号，以产生消除了所述多级ADC的第一级的量化噪声的组合数字输出信号。