[发明专利]一种用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路及方法

说明书

本发明公开了一种用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路及方法，基于系统初始化后记录的相位校准结果与温度参数，判断当前温度和相位差下是否需要重新进行相位调节，当相位差超出预设门限后，相位计算单元发出控制指令至控制器芯片，由控制箱芯片控制可调延时链路进行采样时钟相位调节，直至与初始化校准结果一致。本发明能在不中断模式转换器正常工作的前提下有效跟踪温度变化导致的采样时钟相位偏差，保证多芯片模数转换采样相位的一致性。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路及方法。

背景技术

由于多通道模数转换器经常在统一的采样时钟频率下工作，采样时钟和信号在到达模数转换器芯片后会经历不同的延时，可能会破坏采样时刻的一致性。另一方面环境温度的变化会还会导致不同芯片采样相位发生偏差。一般的校准方法仅针对系统初始化进行采样时钟相位校准，无法跟踪环境温度的影响。特别是重新校准还需要中断模数转换器正常的工作，因此无法应用在需要长期实时工作的系统中。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路及方法，能够跟踪环境温度对模数转换器芯片采样时钟相位的影响，并且在不中断芯片正常工作的前提下，对其时钟相位偏差进行自动校准。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路，包括驱动时钟、多个子校准电路和相位计算单元；

所述子校准电路包括时钟接收放大器、可调延时链路、模数转换器、相位检测单元、温度传感器和控制器单元；所述时钟接收放大器的输入端与驱动时钟的输出端相连，其输出端与可调延时链路的输入端相连；所述可调延时链路的输出端分别与相位检测单元的其中一个输入端和模数转换器相连；所述相位检测单元的另一个输入端用于接入外部时钟同步信号，其输出端与控制器芯片的输入端相连，发送相位差数据至控制器芯片；所述温度传感器的输出端与控制器芯片的输入端相连；所述控制器芯片的输出端与可调延时链路相连；

所述相位计算单元的输入端分别与各子校准电路中的模数转换器和控制器芯片的输出端相连，接收各模数转换器发送的编码数据并进行相位计算，然后根据前述计算结果和控制器芯片发送过来的相位差数据发出调节相位的指令至各子校准电路中的可调延时链路进行相位调节，以实现各模数转换器的采样相位一致。

进一步地，所述可调延时链路包括若干个串联的反相器，相邻反相器的连接点通过串联的电容和控制开关接地，控制开关控制与其相连的电容的并联和断联，以改变反相器延时。

进一步地，所述温度传感器输出实时温度信号至控制器芯片并保存。

一种用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准方法，包括以下步骤：

(1)搭建用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路；

(2)初始化各模数转换器，并进行相位分析与校准，使得所有模数转换器的采样时钟相位一致；

(3)记录当前温度数据，同时将可调延时链路输出信号与外部时钟同步信号进行相位比较，并记录相位误差数据；

(4)当模数转换器正式工作后，持续监测模数转换器的环境温度，当环境温度超过设定阈值范围时，利用相位检测单元对外部时钟和模数转换器的采样时钟重新进行相位误差比较，并将比较结果送入相位计算单元；

(5)若相位误差比较结果超过设定阈值，则相位计算单元发出调节相位的指令至可调延时链路，对可调延时链路进行自动调节，直至相位检测单元输出的结果与步骤(3)中记录的初始化记录的相位误差一致。

进一步地，所述步骤(1)中的用于多芯片模数转换器采样相位一致性校准的电路包括驱动时钟、多个子校准电路和相位计算单元；