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电子学报 ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (8): 2020-2025.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.030

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基于FPGA的超高速时间交织ADC后台校准技术

白文帅1,2, 武锦1, 吴旦昱1, 周磊1, 武梦龙2   

  1. 1. 中国科学院微电子研究所, 北京 100029;
    2. 北方工业大学, 北京 100144
  • 收稿日期:2017-02-03 修回日期:2018-03-01 出版日期:2018-08-25
    • 通讯作者:
    • 武锦
    • 作者简介:
    • 白文帅 男,2014年毕业于北方工业大学电子信息工程学院,获得工学学士学位;2015年进入中国科学院微电子研究所联合培养;2017年毕业于北方工业大学信息与通信工程专业,获得工学硕士学位;现于法国攻读博士学位.硕士期间主要从事超高速数模混合电路的校准与测试,先后参与32 Gsps 6bit ADC与5Gsps 8bit ADC的校准与测试,设计并实现5Gsps 8bit ADC自动化测试系统等工作.在该研究方向发表国际会议论文一篇;在博士期间发表国际会议论文一篇.E-mail:baiwenshuai@ime.ac.cn.
    • 基金资助:
    • 国家863高技术研究发展计划 (No.2013AA014101）

Background Calibration Technology for High Speed Time-Interleaved ADC Based on FPGA

BAI Wen-shuai1,2, WU Jin1, WU Dan-yu1, ZHOU Lei1, WU Meng-long2   

  1. 1. Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;
    2. Electronic and Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China
  • Received:2017-02-03 Revised:2018-03-01 Online:2018-08-25 Published:2018-08-25
    • Corresponding author:
    • WU Jin
    • Supported by:
    • National High-tech R&D Program of China  (863 Program) (No.2013AA014101)

PDF

摘要： 针对时间交织模数转换器（TI-ADC）三项主要失配误差（采样时间间隔失配误差、偏移失配误差和增益失配误差），提出一种基于FPGA的数字后台校准技术.失配误差值可通过校准算法得出，此校准算法基于统计近似的数学方法.反馈调节被用来减少TI-ADC的三项主要失配误差.此技术采用片外校准方式，校准算法在FPGA内部完成，校准调节电路在TI-ADC内部完成.实验结果表明：TI-ADC校准后与校准前比较，平均有效位数（ENOB）和平均无杂散动态范围（SFDR）分别提高0.58和11.28dBc，验证了该后台校准技术的有效性.

关键词: 时间交织模数转换器(TI-ADC), 校准技术, 统计近似, 反馈调节

Abstract: Due to the time interleaved analog-to-digital converter (TI-ADC) existing three major mismatch error (the sampling time interval mismatch error,offset mismatch error and gain mismatch error),a digital background calibration technique based on FPGA is proposed.The mismatch error can be obtained by the calibration algorithm,which is based on the mathematical method of statistical approximation.Feedback regulation is used to reduce the three major mismatch errors of TI-ADC.This technology adopts off chip calibration,calibration algorithm is completed in the FPGA,and the calibration control circuit is completed in TI-ADC.The experimental results show that the average effective number (ENOB) and the average spurious free dynamic range (SFDR) are improved by 0.58 and 11.28dBc respectively.The effectiveness of the proposed background calibration technique is verified.

Key words: TI-ADC, calibration technology, statistical approximation, feedback regulation

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