CN106341131A - 模数转换器的比较器偏移的后台估计 - Google Patents

Abstract

本申请涉及模数转换器的比较器偏移的后台估计。流水线模数转换器(ADC)在几个阶段转换模拟输入信号，其中一个阶段为后续阶段产生残基进行数字化。残基通过粗量化模拟输入信号生成以产生数字码，它用于重建模拟输入信号，以及残基是模拟输入信号和模拟输入信号的重构版本之间的差异。粗量化可以有误差，这些都归功于比较偏移和带宽失配。为了估算比较偏移而不敏感于输入分布和/或带宽失配，峰值和波谷探测器用来跟踪残基的最大值和最小值或ADC的随时间的输出，与估算比较偏移的期望值可以基于最大和最小值来计算。预期值有利地“平均”出对偏移的带宽失配贡献。

Description

模数转换器的比较器偏移的后台估计

技术领域

本发明涉及集成电路的领域，尤其是以不敏感于带宽失配和/或输入分布的方式模数转换器的比较器偏移的后台估计。

背景技术

在许多电子应用中，使用模数转换器(ADC)将模拟输入信号转换为数字输出信号(例如，用于进一步的数字信号处理)。一般来说，ADC是将模拟信号携带的连续的物理量转换为代表该量的幅值(或携带该数字数值的数字信号)的数字编号的电子设备。ADC可以用于许多地方，诸如宽带通信系统、音响系统、接收器系统等。例如，在精密测量系统中，电子装置被设置有一个或多个传感器进行测量，并且这些传感器可产生的模拟信号。然后该模拟信号被提供到ADC的输入，以产生用于进一步处理的数字输出信号。在另一实例中，天线基于空气中携带信息/信号的电磁波产生模拟信号。然后，由天线产生的模拟信号被作为输入提供到ADC以产生用于进一步处理的数字输出信号。

ADC典型地由构成成电路或芯片的许多电子元件组成，以及ADC可以由以下的应用要求来定义：其速度，其带宽(模拟信号，可以正确地转换为数字信号的频率范围)，其分辨率(离散电平的数量，最大模拟信号分为和表示在数字信号)，其信噪比(ADC可以如何准确测量相对于噪声ADC引入的信号)，等等。ADC被应用于广泛的应用，包括通信、能源、医疗、仪器仪表和计量、电机和电源控制、工业自动化及航天/国防。ADC具有许多不同的设计，其可根据应用的要求进行选择。模数转换器提供用于电子的必要功能，以及设计ADC是不平凡的任务，因为每个应用可以具有不同要求集。

发明内容

流水线模数转换器(ADC)在几个阶段转换模拟输入信号，其中一个阶段为后续阶段产生残基进行数字化。残基通过粗量化模拟输入信号生成以产生数字码，它用于重建模拟输入信号，以及残基是模拟输入信号和模拟输入信号的重构版本之间的差异。粗量化可以有误差，这些都归功于比较偏移和带宽失配。为了估算比较偏移而不敏感于输入分布和/或带宽失配，峰值和波谷探测器用来跟踪残基的最大值和最小值或ADC的随时间的输出，与估算比较偏移的期望值可以基于最大和最小值来计算。

附图说明

为了提供本公开内容和特征和优点的更完整理解，结合附图参考下面的描述，其中类似的参考数字表示相同的部件，其中：

图1示出根据本公开的一些实施例的示例性流水线ADC；

图2示出比较器偏移对于放大残基的影响；

图3示出根据本公开的一些实施例，比较器偏移和带宽的失配对放大残基的影响；

图4示出根据本公开的一些实施例，用于估计模拟数字转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较偏移的后台方法的流程图，而不敏感于输入分布和/或子ADC的带宽匹配；

图5示出根据本公开的一些实施例的具有慢攻击和慢泄露的漏槽检测器；

图6示出根据本公开的一些实施例具有快速攻击和慢泄露的漏槽检测器；

图7示出根据本公开的一些实施例，用于在图4所示的后台方法的示例性数据处理流程；

图8示出根据本公开的一些实施例，具有电路用于估计子模数转换器的模数转换器(ADC)(子ADC)的比较偏移的流水线ADC的系统图，而不敏感于子ADC的输入分布和/或带宽匹配；和

图9示出根据本公开的一些实施例，说明用于估计模数转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较器偏移的后台方法的流程图；和

图10示出根据本公开的一些实施例，示出用于在流水线的模数转换器(ADC)中阶段残基的下冲或过冲校正的快速补偿方法的流程图。

具体实施方式

理解模数转换器(ADC)

ADC有许多不同特点，每个都具有自己的优点和缺点。特点包括Δ-Σ模数转换器、子区域ADC、流水线ADC等。根据不同的应用，特定的种类可被选择以满足一组要求。例如，流水线ADC通常归类为高速ADC(例如，每秒一百万样本(MSPS)或甚至高于10MSPS采样率)。因此，流水线型ADC经常用于宽带、通信、视频、软件无线电应用、仪器仪表(数字示波器，数字频谱分析仪)等。

图1示出根据本公开的一些实施例的示例性流水线ADC。流水线ADC分阶段转换模拟输入信号。子ADC 102粗略地转换在IN提供的模拟输入信号，并产生数字输出码。子ADC的示例包括闪速ADC、2位ADC、3位ADC、4位ADC，和任何合适的低分辨率ADC。子ADC 102可包括多个比较器，其比较输入IN和多个不同的参考电压，并且相应产生代表输入IN的数字输出(例如，输出代码)。数字输出代码(这是模拟输入信号的粗略转换)由子DAC 104被转换回模拟，以生成模拟输入信号的重构版本。模拟输入信号的重构版本由求和(或差)节点106从(手持)模拟输入信号减去。模拟输入信号和模拟输入信号的重构版本之间的差然后由残基放大器108放大，以产生残基信号VR。残基信号VR然后提供在后端110的进一步阶段，用于数字化。从多个阶段的数字输出码被组合，以提供流水线ADC的最终或整体数字输出。

为了提供高的采样率(即，高速转换)，每两个阶段上的数据进行操作转换周期的一半，然后事先于采样时钟的下一个阶段，将它的残基输出到下一级“流水线”。流水线ADC的术语“流水线”指的是在任何给定的时钟周期一个阶段处理前一级的数据的能力。在特定时钟周期的每个阶段结束时，使用跟踪/保持功能，给定阶段的输出被传递到下一个阶段，并且新数据被移入阶段。除了“流水线”的最后一级的所有数字输出可以存储在适当数量的移位寄存器，使得到达校正逻辑的数字数据对应于相同的样本。通常，乘法DAC(MDAC)112(其可以包括可包括采样和保持电路(未示出)、分DAC 104、求和/差值节点106以及残基放大器108)被用来提供级间的适当量增益以及减法功能。

由本领域技术人员所理解的，有许多不同的实现或设计用于流水线ADC。例如，一些流水线ADC使用闪存器作为构建块，其中，所述闪速转换器利用并行比较器，每个操作由一电阻梯形网络确定的稍微不同的基准电压(阈值)。在某些其他实例中，一些模数转换器利用其它架构用于各个ADC。

在流水线ADC的子ADC的错误和测量误差挑战

理想地，残基VR应具有相对于模拟输入信号的常规锯齿图案，例如，具有值范围从-FS/4至FS/4(FS代表“满刻度”，例如，该范围可以从Vref/2到-Vref/2)。然而，流水线级的子ADC(例如，图1的子ADC 102)是不理想的，以及残基VR可表现出在锯齿图案不完善步进。例如，如果子ADC的比较器具有偏置(即，比较器使用的阈值不再在理想/预期值)，将残基物VR可在ADC阈值过冲或下冲。残基物VR的过冲或下冲可以成为一个问题，因为正确的转换通常要求被提供给下一阶段的残基信号VR被限制在可接受电压的范围内。向下一阶段提供残基VR在可接受电压的范围之外(“过度测距”)会导致(灾难性)转换错误。

图2示出比较器对放大残基偏移的效果。由于比较器的比较器偏移量负责代码0001和0010，放大残基MDAC输出VR达到-FS/4和-FS/2之间的范围内。比较器偏移通常在流水线ADC耐受性很好，因为导致在每个级输出的“校正范围”或“纠错预算”的阶段冗余。措辞不同地，如果残基不超过可接受的电压的范围到下一阶段，流水线ADC继续正常操作。在本实施例中，纠错预算允许电压范围高达-FS/2到FS/2的(例如，Vref至-Vref)。只要残基VR为修正范围内，它可以通过以下阶段校正，而不超出范围。

一般来说，测试的微调(例如，包括熔断)可以减少比较器失调。然而，这种技术只限于校正在测试测量的固定比较器偏移，并且不适合用于校正改变偏移，例如，在使用期间随着时间增加的比较器偏移。例如，当流水线ADC使用更精细的几何实施，由于负偏压温度不稳定性(NBTI)和正偏压温度不稳定性(PBTI)的老化影响可导致偏移随着时间增加，这可消耗显著的校正范围。这样增加偏移量是一个问题，例如，在精细的65纳米和28纳米的几何过程，以及超出范围仍然可以发生。因此，即使比较器偏移可在测试仪进行修整，理想的是具有一种机制，以在后台校正其偏移以跟踪环境和老化变化。由于老化超出范围在较小技术节点值得关注，其中残基VR的合适电压范围更小(因为Vref或FS往往较小)。

此外，一些技术依靠采取一个比较器离线以校准它，或者存储在采样相位偏移和在比较阶段取消它。除其他事项外，由于需要在传播或采样路径添加额外的开关，这些技术总是导致比较器传播延迟和/或取样延迟的减慢。对于其中速度被推向由过程所允许最大的流水线ADC，这样的速度劣化是不可接受的。

除了静态和改变比较器的偏移，超出范围可以导致带宽(BW)的失配。射频的需求(RF)采样增加了输入频率，这可能导致因为在SHA-少架构闪光灯和MDAC路径(建筑之间的BW失配的校正范围的增加的使用量没有采样和保持放大器)。图3示出根据本公开的一些实施例的比较器偏移和带宽失配对放大残基的效果。可以看出，放大残基MDAC输出VR具有偏移可变的区域。变量偏移的区域由于BW失配的影响，其可根据输入信号的斜率的极性而变化。例如，如果正弦波的采样的定时中带宽(定时)失配，以及采样实例是晚于正弦波的上升部分，则采样电压大于它应该是。如果采样实例是晚于正弦波的下降部分，则采样电压小于所应当的。在一个采样实例中，偏移表现为正性偏移；在其它取样实例中，偏移表现负偏移。因而，带宽失配的影响似乎是有时正有时负。当带宽存在失配情况与比较器失调组合，围绕实际比较器失调的一系列变量偏移会出现在残留VR。范围关于实际比较器偏移可以是或可以不是对称的，由于输入信号可以不具有信号极性的偶/对称分布。在变量由于带宽失配偏移的存在下，提取比较偏移是不平凡的。

除了增加比较器的偏移，带宽失配以及更精细的几何处理的限制，诸如注入校准信号、输入范围的增加以及减少电源电压的其他因素可进一步有助于使校正范围成为珍贵模态。因此，提取和在比较校正偏移将是有利的，从而整体上，所有这些误差源限制满足校正预算范围内。

估计不敏感于带宽失配和输入分布的比较偏移的后台方法

由于超出范围可具有比较偏移和BW失配引起的元件，观察阶段残基或整体ADC输出也可以是具有挑战性的，以提取偏移量，而不会受到该BW失配部件的影响。为了解决上面提到的一个或多个问题，基于所述残基VR或整体ADC输出，本文所述的后台方法估计或提取比较偏移。(即使存在对残基物和整体ADC输出的BW失配效应)。具体地讲，后台方法能够平均出由于BW失配的偏移量，并且由于诸如比较器偏移的其他原因仅提取该偏移。后台方法观察相邻子范围对多个样本的信息对，以估计实际的比较偏移，并且该技术经设计成如下方式：将平均掉BW失配的影响(即，可变偏移的区域)的，并不敏感于输入分布。此外，后台方法能够估计并纠正改变的比较器偏移。

图4示出根据本公开的一些实施例，用于估计模拟数字转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较偏移的后台方法的流程图，而不敏感于输入分布和/或子ADC的带宽匹配。当ADC将模拟输入信号转换成表示模拟输入信号的数字输出时，后台方法运行。后台方法如何工作的图示结合图3的两个示例性邻近码0001和0010说明。图4所示的方法可用于测量负责两个相邻码的比较偏移量。同样的方法可应用于其它对的相邻码，以估计其他一个或多个子ADC的比较器的偏移量。

在任务402，第一逻辑或电路确定如下的数据样本：(1)基于子ADC的输入信号和输入信号的重构版本之间的差生成的残基信号(VR)或(2)ADC的输出信号，其中，数据样本对应于第一代码或相邻代码，以及第一代码和邻近代码与由子ADC的比较器作出的比较相关联。在一些实施例中，子ADC可以是闪速ADC或量化流水线模数转换器的第一级。通常，第一级的比较器偏移对流水线ADC的整体性能的影响最大。残留信号的数据样本可以是容易获得的，作为由后级的子模数转换器(处理残基信号VR)产生的数字信号DR。整体ADC的输出的数据样本也容易获得，作为数字信号Dout，这是组合每个阶段的数字输出码的整体ADC的数字输出。在此，通道可互换地使用VR和DR，并可互换地使用Vout和Dout。

返回参照图3，第一逻辑/电路确定对应于码0001的残基信号(VR)的数据样本(VR1|code＝0001)和在y轴上的0010|(VR1|code＝0010)或对应于代码0001的ADC的输出信号的数据样本(Vout|代码＝0001)和x轴上的0010(Vout|代码＝0001)。对于流水线ADC，被观察的残基VR可以是阶段中的任何一个的残基，例如，流水线ADC的第一级或前端阶段。被观察的整体ADC输出是基于由流水线ADC的所有状态产生的数字输出代码产生的数字输出。数据样本充当该比较器的偏移可被估计的信息的措施。

从数据样本提取比较器偏移是不平凡的。数据样本本身的简单平均并不总是很好地工作，因为可变的偏移区域不一定是对称的。该平均方案对于输入分布敏感(即，虽然平均仍然可以“平均”掉一些BW失配，如果输入分布偏斜变量偏移的区域，平均方案未必能完全平均出BW失配)。如果输入是不是均匀/平均/对称分布，从数据样本观察的变量偏移的区域将由输入分布偏斜。该校正方案最终校准看起来像偏移量的东西，但实际上具有BW失配贡献。一个技术目的是提供一种能响应比较器偏移，并且不受到输入分布严重影响的方法。为了不敏感于输入分布并仍然能够平均出BW失配部件，该技术通过维护两个相邻子范围有关的状态信息基于随时间获取的数据采样而跟踪实际比较器偏移(例如，对应于两个相邻码的峰和波谷)。然后，状态信息(但不包括数据样本本身)被平均。

在任务404，第二逻辑或电路及非临时性存储介质随着时间跟踪(1)对应于所述第一代码的数据样本的最大值和/或(2)对应于邻近代码的数据样本的最低值。最大值和最小值用作相邻子范围的状态信息，或措辞不同地，最大值和最小值的跟踪保持许多情况下迄今观测到的最大和最小的值。因为该状态信息不敏感于输入分布，相邻子范围的状态信息提供给实际的比较器偏移的改进指示。这里，最大值也被称为峰，和最低值也被称为谷。最大值的跟踪是由合适的峰值检测器进行的。最低值的跟踪是由合适的谷值检测器进行。

返回参照图3，通过在一段时间观察在y轴上的残基的许多数据样本，跟踪可保持代码k(例如k＝0001)的残基的最大值。考虑每一个新的观察(即，当前数据样本)和最新的最大值来计算迄今观测到的数据样本的最大值，以及可以存储/维持对多个数据样本计算的最大值。通过在相同的时间期间在y轴观察残留的许多数据样本，跟踪也可以保持相邻代码K+1(例如，K+1＝0010)的残基的最小值。考虑每一个新的观察(即，当前数据样本)和最新的最小值来计算迄今观测到的数据样本的最小值，以及可以存储/维持对多个数据样本计算的最低值。

可选择或者另外地，通过观察在一段时间在x轴ADC的输出的许多数据样本，跟踪可保持代码k(例如k＝0001)的ADC的输出的最大值。可以在考虑每一个新的观察(即，当前数据样本)和最新的最大值来计算迄今观测到的数据样本的最大值，以及可以存储/维持对多个数据样本计算的最大值。通过同期观测ADC在y轴输出的多个数据样本，跟踪还可以维护相邻代码的ADC的输出值的最小值K+1(例如，K+1＝0010)。可以考虑的每一个新的观察(即，当前数据样本)和最新的最小值来计算迄今观测到的数据样本的最小值，以及可以存储/维持对多个数据样本计算的最低值。

这两个残基和ADC的输出可以提供实际的比较器偏移的精确估计，从而任一或两者可用于实际的比较器偏移的估计。状态信息，即，最大值和最小值可以被存储一系列值用于进一步处理(或以合适的形式压缩)。最大值和最小值的跟踪可以被看作是波峰和波谷的检测。通过使用峰谷检测器，两个相邻子范围的状态信息不再敏感于输入分布。状态信息不会受可变偏移的区域是否对称的影响。具体地，各相邻码的最大和最小值提供有关相邻子范围的状态信息，而没有被输入分布严重的影响。

在任务406，第三逻辑或电路基于最大值和/或最小值确定估计比较器偏移的预期值。基于最大值和/或最小值确定预期值，即，该状态信息的平均(例如，最大值和最小值的序列)，可以平均出BW失配分量和产生实际的比较器偏移。本文所用的预期值提供跟踪一段时间的最大和值和最低值的平均函数。期望值可通过平均涉及最大值和/或最小值的函数的值来计算。

使用相对于图3和4所描述的方法，比较器偏移的估计可以在后台中执行(ADC的正常操作期间)。有效地，该技术可以纠正由于统计失配、建立误差、老化等的比较器偏移。由于该方法在后台运行，该技术能够跟踪温度、供给和因NBTI和PBTI的设备老化效应的变化。

后台方法可在ADC的操作过程中运行一段有限时间或连续。如果后台方法运行在有限的时间内，方法可周期性触发，或响应于触发后台方法运行的信号。

后台方法是非常理想的，因为BW失配的影响往往依赖于输入频率和/或输入分布，并如果该测量方法设计不正确，因此可导致错误的结果。此外，由于到BW错配的偏移的方向趋向于依赖于输入斜率的方向，试图纠正这种无斜率信息的偏移量也将导致错误的结果。由于这些原因，以及事实上BW错配不支配在许多情况下的偏移量预算，提供比较器偏移估计技术是有利的，该技术敏感于BW失配和/或输入分布，并能提取偏移，而不受到BW错配效应的影响。

根据最大和/或最小值计算期望值

预期值可用作实际比较器偏移的量度，以及预期值可使用本领域技术人员已知的机制基于预期值用于校准或校正偏移(例如，修整、数字校正)。在一些实施例中，基于对应特定代码的残基或输出的最大值(例如，最大值，漏最大值)和对应于邻近代码的残基或输出的最低值(例如，最小，漏最小)，预期值发现平均。在一些实施例中，预期值找到平均值，基于残基的最大值(例如，最大值，漏最大)计算的每个值，对应特定码的输出和残基的最小值(例如，最小，漏最小值)或对应于相邻代码的输出。

根据该最大和最小值的期望或平均提取比较器偏移，而不敏感于BW失配(即，预期值或平均值平均出BW失配)。另外，被跟踪的最大值和最小值不敏感于输入分布。更多的数据被聚集在最大和最小值，越接近，该算法可以提取比较偏移。因此，预期值是基于在一段时间所收集的数据计算。这是因为由于BW失配的可变偏移可以来回移动过冲(overshoot)或下冲(undershoot)。通过在一定量的时间累加(由其衍生的或值)的最大值和最小值，代表比较器偏置的“真实”值可以通过查找基于累积值的预期值来确定。

在一些实施例中，以下说明性功能的任何一个或多个可以在数字残基VR的最大值和最小值用于计算表示该比较器偏移的估计“e”。

e＝E{[maxl(VR)|code＝x]+[minl(VR)|code＝(x+1))/2]} (1a)

e＝E{[maxl(VR)|code＝x]+[minl(VR)|code＝(x+1)]} (1b)

e＝E{([maxl(VR)|code＝x]+[minl(VR)|code＝(x+1))/2]}-ideal_threshold(1c)

e＝E{[maxl(VR)|code＝x]+[minl(VR)|code＝(x+1)]}-ideal_threshold(1d)

函数maxl()和minl()分别表示用于跟踪最大值的峰值检测器和用于跟踪最小值的谷值检测器。高峰和波谷探测器的细节在后面的章节介绍。预期值“e”是基于在一段时间跟踪的许多最大值和许多最小值计算出来的。

用于后台方法的数据样本是根据对应于码x和码x+1的残留信号VR。在给定的实例中，计算[maxl(VR)|code＝x]+[minl(VR)|code＝(x+1)/2]产生第一码x的残基的最大值(maxl(VR)|code＝x)和相邻代码的残基的最小值x+1(minl(VR)|code＝x+1)之间的中点。设置逻辑以根据最大值和/或最小值通过如下确定预期值：(1)随着时间累加表示当前最大值和当前最小值之间的中点值，和(2)基于累积值确定预期值。由2分频可由于这一事实省略：它是常数乘法因子。如果没有考虑到残基VR中的DC偏移，该ideal_threshold也可以删去。

产生估计“e”，即预期值，是基于峰值(由maxl(VR)|code＝x表示许多最大值)和谷值(由minl(VR)|code＝x表示的许多最小值)的平均。基于所述波峰和波谷值，预期值不敏感于输入分布和并平均出由BW失配引起的变量偏移。

在一些实施例中，任何一个或多个示例性功能可在最大和ADC Vout的数字输出的最小值，以计算表示该比较器偏移的估计“e”。

e＝E{[maxl(Vout)|code＝x]，[minl(Vout)|code＝(x+1)]}(2a)

e＝E{[maxl(Vout)|code＝x]，[minl(Vout)|code＝(x+1)]}-ideal_threshold(2a)

如前所述，函数maxl()和minl()分别表示用于跟踪最大值的峰值检测器和用于跟踪最小值的谷值检测器。峰值和波谷探测器的细节在后面的章节介绍。预期值“e”是基于跟踪一段时间的许多最大值和许多最小值计算出来的。

用于后台方法的数据样本是根据对应于码x和码x+1中的整体ADC的数字输出信号Vout。在给定的实例，计算[maxl(Vout)|code＝x]和/或[minl(Vout)|code＝(x+1)]产生对应于码x和代码(x+1)的两个相邻的子范围的一对值。提供逻辑，以基于最大值和/或最小值确定预期值，(1)随着时间累加最大值和/或最小值；和(2)基于累积值确定预期值。当接收输入的预期值或估值“e”作为输入时，如果校准/校正比较器偏移的逻辑或电路采用了理想的阈值，也可以省略ideal_threshold。

产生的估计“e”，即预期值，是高峰值的平均值(由maxl(Vout|code＝x表示的很多最大值))和谷值(由minl(Vout)|code＝x表示的许多最小值)。波峰和波谷的值的预期值不敏感于输入分布，并平均出变量引起的BW失配偏移。可以基于如下计算预期值：(1)仅最大值maxl(Vout)|code＝x，(2)仅有最小值minl(Vout)|code＝x+1，(3)最大值maxl(Vout)|code＝x和最小值minl(Vout)|code＝x+1。三种方案中的任一项会提供可用于预期值计算的值。通过累积值，预期值可提取实际的比较阈值，而不敏感于输入分布。

一般来说，这些功能可以应用到两个相邻码x和x+1的数据样本，以确定估计“e”，这表示比较器偏移。估计“e”可用于校准或数字校正ADC。通过将相同或相似功能用于于其他对的相邻码来确定不同的比较器阈值的估计。最大值和最小值的许多实例(即，大约在两个相邻范围的状态信息)被保持。在某些情况下，基于所述最大值及最小值计算值，或最大值和/或最小值本身被累积，使得可以计算预期值。

漏波峰和波谷探测器

并非观测绝对最大值和最小值，峰值和谷值检测器可以是泄漏。使用泄漏的峰值和波谷探测器的原因允许从可能的错误或错误的样本恢复，其可导致探测器高估最大值或最小值。当波峰和波谷探测器泄露时，探测器仍然可以检测到波峰和波谷，但是它也可以缓慢延迟，使得如果错样本导致错误的峰值或波谷被检测到，波峰和波谷可随时间恢复。从虚假最大(或最小)恢复对于估计准确是重要的。使用泄漏积分器和峰/槽检测功能的组合，漏波峰和波谷检测器的实现可以有效地和数字地完成。此外，这些检测器可以具有峰/谷值检测(相当快)及泄漏/衰变(慢)不同的时间常数。两个时间常数是可编程的。

对于漏峰检测器maxl(D[n]的)，可以使用下面的示例性函数。

Dp[n+1]＝Dp[n]+α(D[n]-Dp[n]) (3)

其中Dp[n+1]是新的高峰值，Dp[n]是当前峰值，D[n]是当前的数据样本(例如，残留信号或ADC的整体输出)。常数α确定时间常数，它可以被设置成使得：

一般来说，α是在0和1之间的值，而α可以支配比当前峰值较大的数据样本影响被计算的新峰值的速度，以及比当前峰值较小的数据样本如何快速影响新被计算的峰值。当α为大和当前数据样本比当前峰值较大时，“攻击时间”是快的。当α为小和当前数据样本比当前峰值较大时，“攻击时间”是缓慢的。当α为小和当前数据样本比当前峰值较小时，“衰减时间”是缓慢的。当α为大和当前数据样本比当前峰值较小时，“衰减时间”是快的。一般而言，“衰减时间”提供了恢复功能，以使当数据样本比当前峰值小时，峰值随着时间“泄漏”。

使用函数，基于当前最大值(Dp[n])和数据样本的当前数据样本和当前最大值(D[n]-Dp[n])之间的第一差值，通过产生新的最大值，逻辑或电路可以跟踪数据样本的最大值(Dp[N+1])。第一差值由第一系数(这是可编程的)缩放，并与当前的最大值组合。第一系数的值取决于第一差是正还是负。

对于泄漏槽检测器minl(D[n])，可以使用下面的示例性函数。

Dt[n+1]＝Dt[n]+α(D[n]-Dt[n]) (4)

其中Dt[n+1]是新波谷值，Dt[n]是当前波谷值，D[n]是当前的数据样本(例如，残留信号或ADC的整体输出)。常数α确定时间常数，它可以被设置成使得：

一般来说，α是在0和1之间的值，α可控制小于当前谷值的数据样本如何快速影响新计算的波谷值，以及大于当前谷值的数据样本如何快速影响新计算的波谷值。当α为大和当前数据样本比当前波谷值较小时，“攻击时间”是快的。当α为小和当前数据样本比当前波谷值较小时，“攻击时间”是缓慢的。当α为小和当前数据样本比当前波谷值较大时，“衰减时间”是缓慢的。当α为大和当前数据样本比当前波谷值较大时，“衰减时间”是快的。一般而言，“衰减时间”提供了恢复功能，以使当数据样本大于当前波谷值时谷值随着时间“泄漏”。

使用的功能，基于当前最小值(Dt[n])和数据样本的当前数据样本和当前的最小值(D[n]-Dt[n])之间的第二差值，逻辑或电路可以跟踪数据样本的最小值包括生成新的最小值(Dt[N+1])。第二差由第二系数(这是可编程的)缩放，并与当前的最小值组合。第二系数的值取决于第二差值是正还是负。

图5示出根据本公开的一些实施例，具有慢攻击和慢漏的漏谷值检测器，以及图6示出根据本公开的一些实施例，具有快速攻击和慢漏的漏谷值检测器。通过两图的比较，可以看出，当“攻击时间”较快(图6)时，所述槽值minl(D[n])比当“攻击时间”较慢(在图5)时更迅速赶上数据样本，其比当前波谷值大。在这两个图中，“衰减时间”允许谷值慢慢衰减(在这种情况下，增加)，以防谷值检测器处理错误的数据样本。在一般情况下，优选的是攻击时间较快，而衰减时间较慢。

示例性执行和数据处理流程

图7示出根据本公开的一些实施例，用于图4所示的后台方法的示例性数据处理流程。数据处理流程示出了对于子ADC的比较器之一如何估计比较器偏移。两个相邻代码k和k+1与该比较器相关联。在任务702，从子ADC(例如，流水线ADC的第一级)的数字输出码D1可用于栅极残基DR或整体ADC输出Dout的的数据样本，以限制峰值/槽检测到涉及到该特定比较器的数据样本(例如，与相邻码的D1＝k和D 1＝k+1相关联)。

在任务704，对应于代码k的残基DR(或输出Dout)的所有数据样本经过漏峰检测器，来检测对应于代码k的最大残留DR(或输出Dout)值。这对应于公式(3)上面的功能“maxl”。在任务706，对应编码K+1的残基DR(或输出Dout)通过漏槽检测器的所有数据样本，以检测代码K+1的最小残留的DR(或输出Dout的)值，其对应于上方方程(4)的函数“minl”。可以为对应于编号k每个数据样本计算最大值；可以为对应于代码k+1中的每个数据样本计算最小值。

在任务708和710，这些最大值和最小值被累积。在决定点712，则确定足够的值是否被累积(例如，基于累积值的数目是否超过阈值的值)。这样做是为了确保在两个相邻范围之间的适当配对(例如，双方或两个相邻的代码)，以允许合理准确消除BW失配的贡献。

在任务714，预期值“e”是基于累积最大和相应最小值计算出来的。计算是基于先前部分中描述的示例性功能。

更新比较器偏移

在任务716中，一旦累积足够的样本(对)并计算期望值“e”，可以更新用电压阈值Vth操作的比较器。更新可以由函数Vth＝Vth₀+u.e来执行，其中Vth₀是当前电压阈值，Vth是新的(更新的)的电压阈值，并且u是控制比较器的时间常数的加权因子更新算法。因此，逻辑或电路提供了一种基于所述预期值“e”和控制比较偏移的校准或校正的时间常数的权重因子u用于校准或校正的偏移。通过控制合适的权重因子u，校准或校正算法可被调谐到反应或快速或缓慢变化的比较器偏移作出响应。在一些实施例中，预期值“e”可以被直接馈送以更新比较器(即，u＝1)，和估计e和检测器可在每次更新发生时被复位。比较器电压阈值Vth可供给回比较器以校准比较器，或一些其它合适的参数可以根据预期值“e”计算，以数字校正比较器偏移。任务708和710的累加器可以复位，为下一个循环作准备计算。任务708和710的累加器可实施先进先出机制，以使基于“移动平均值”计算期望值“e”，代替完全清除累积值。

快速补偿

一般来说，当校准或校正所述比较器偏移时，算法响应缓慢。由于这个原因，到目前为止所描述的“慢响应”算法可反应不够快于输入中的灾难性变化。为了解决这个问题，独立的快速补偿路径718平行地设置有慢的算法。如果检测到大的误差，将行使该单独的快速补偿路径718(例如，如果残基消耗大部分的校正范围)。例如，如果校正范围被完全消耗(90-95％被消耗)，则检测到大的错误。可提供逻辑或电路来检测一个或多个数据样本越过预定的阈值(例如，数据样本(s)大于所述阈值或小于阈值)，并且可提供逻辑或电路，以响应于检测到一个或多个数据样本横过预定阈值将校正应用到比较器，而不管预期值。单独的快速补偿路径718以粗糙的方式快速推进比较器偏移到希望的方向，以减少校正范围消耗。

在一个例子中，可以采用非常快的攻击技术(由单独的快速补偿路径718表示)，其中如果残基或输出超过某一阈值(例如，校正范围的90-100％)，则通过施加相对大的(但不是太大)校正的偏移量尽快使残基物恢复到更易于管理范围，算法立即响应。该偏移校正的幅度可预设为例如校正范围的25％。这可以如前所述在慢响应算法中进行，在没有任何平均或配对来自相邻子范围的输入。这种快速攻击的措施是可行的，因为通常是BW失配贡献很小，这意味着它不会导致偏移本身大。因此，单独的快速补偿路径718可用作权宜措施，以防止过度测距和漏码，直到慢响应算法计算偏移更准确。当信号在极长消失后突然出现时该单独的快速补偿路径718措施在提供比较偏移校正中防止大量延误。完整的算法，由图7(包括单独的快速补偿路径718)所示，确保当信号再次出现(在一微秒的一小部分)时的快速恢复。

单独的快速补偿路径718是特别理想的，因为它补充慢响应算法依赖于累积许多最大和最小值。当有很长一段时间没有数据样本，遗憾的是没有慢响应算法的数据工作，比较器偏移的估计将冻结。不幸的是，在当没有数据样本时，比较器仍然老化。一旦数据样本再次出现，比较可显著没有适当的修正变化。因此，单独的路径718可以提供短期修正到比较器偏移，直到慢响应算法可以估计比较器偏移。

这个过程确保了背景中比较器偏移的准确估计。此外，可希望(如前所述)有单独的快速补偿路径718，如前所述绕过此积累的过程，用于总值(灾难性)错误的快速校正。残基和/或整体ADC的输出的数据样本可用于检测灾难性错误。

抖动和混洗

如前所述，后台方法观测数据样本时的输入信号的存在，以便估计偏移。如果很长一段时间输入信号不存在，或者存在但输入信号不行使某些比较，不活动比较器的偏移估计可以在该期间冻结。直到再次出现输入信号，可无法检测偏移任何老化或变化。为了解决这个问题，漏波峰和波谷探测器允许“攻击”常数的优化时间相对快速和独立于恢复时间常数，使得一旦它出现该技术相对快速响应信号。可替代地，“e”信号可以直接反馈到比较器(即，u＝1)，每次更新发生时重置估计e和探测器。

然而，如果这是不能接受的，连续的信号活动(以及从而用于比较器的足够数量的数据样本)能够通过在闪速中注入大抖动信号，和/或随机地混洗比较器容易地保证，以保证所有的“看见”注入信号。当混洗时，附加电路可以跟踪哪些比较器负责数据样本，以使基于所述数据样本的测量偏移可用于校正偏移，用于正确比较。例如，抖动信号可以在子ADC的输入被注入。此外，子ADC的比较器可被混洗，以确保该子ADC的所有比较器用于随时间转换抖动信号。一般来说，抖动帮助使校准算法独立于输入信号的存在或特性。如果输入信号是很小的，与非常大的输入信号相比较，只使用部分的比较器(因此该算法不一定积累足够的值，用于计算预期值)。抖动可以帮助确保使用多个比较器(也更均匀)，即使在输入信号是小的。

系统描述

图8示出根据本公开的一些实施例，具有电路用于估计子模数转换器的模数转换器(ADC)(子ADC)的比较偏移的流水线ADC的系统图，而不敏感于子ADC的输入分布和/或带宽匹配。在这个例子中，有八个比较器用于3位快闪ADC1 802(前端的子ADC或流水线ADC的第一级)。因此，ADC-1(闪存)偏移估计块804可以包括8个比较偏移估算块(显示为“ADC1的Compartor-1的偏移估计”，“ADC1Compartor-2的偏移估计”......“ADC1的Compartor-8的偏移估计”)。该ADC-1(闪速)偏移估计块804可以采取残基DR的数据样本和/或整体ADCDout的输出的数据样本作为比较器偏移估计输入。如果比较器偏移估计块一次一个用于估计多个比较器的比较器偏移(例如，在多个比较之间共享，在多个比较器旋转)，在ADC-1(闪光灯)偏移估计块804提供更少的比较器偏移估计块是可能的。比较器偏移估算然后可以通过八个修剪总线送入ADC1802。如果需要持续的比较活动，可选的抖动和/或混洗也示出。关于比较器偏置调整，也可以使用任何电路偏移校正技术。这种方法是不可知偏移校准或校正如何在子ADC本身完成。

后台方法的优点

本文所准确描述的后台方法从残基或ADC输出提取比较器偏移量，而取出BW(和定时)失配贡献。在ADC的操作过程中使用漏波峰和波谷探测器，比较器偏移的准确估计可以有利地在后台进行。通过检测波峰和波谷，关于相邻子范围的信息不敏感于输入分布。波峰和波谷检测器的攻击时间可以选择和/或调整以确保相对快速估计，以及衰减时间可以选择和/或调整以提供从噪声错误(错误估计)恢复。在某些情况下，提供独立的快速补偿路径，以迅速校准总的/灾难性的错误。在一些情况下，在没有使用抖动和/或改组的输入信号下，比较器可以被保持为“忙”。比较器偏移估算可以有利捕捉偏移的所有来源或比较器中的增益错误，包括闩锁、前置放大器、采样网络、引用错误，等。此外，后台方法不需要在比较器的输入或输出路径中的任何模拟电路。因此，它不会降低比较器的传播延迟或采样BW。

测量比较另类的方法偏移：平均残留

本公开内容描述了测量比较器偏移而平均出BW失配分量和不敏感于输入信号的分布的方法。这意味着，即使当BW失配引起的可变偏移的区域是关于“实际的”比较器偏移不对称的，仍可以平均出BW失配，并提取“实际”的比较器偏移。在一些实施例中，输入信号具有在其上升和下降的“连续”或“对称”，从而对于由可变偏移的不对称区域引起测量围绕“实际”的比较器偏移的任何贡献很小。在一些实施例中，该系统可以假定BW失配较小，或不关心测量偏移在其中是否具有BW失配组件。在这样的实施例中，提供用于测量比较偏移量的替代方法是可能的，这仍然可以平均出部分或全部的BW失配的，但是对输入信号的分布敏感。

图9示出根据本公开的一些实施例，说明用于估计模数转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较器偏移的后台方法的流程图。在任务902，第一逻辑或电路确定如下的数据样本：(1)基于子ADC的输入信号和输入信号的重构版本之间的差产生的残基信号(VR)；或(2)ADC的输出信号，其中数据样本对应于任一个第一代码或相邻代码，以及第一代码和相邻码与由子ADC的比较器作出的比较相关联。在一些实施例中，子ADC可以是闪速ADC或量化流水线模数转换器的第一级。通常，第一级的比较器偏移对流水线ADC的整体性能的影响最大。残留信号的数据样本可以是容易获得，作为由后级的子模数转换器(处理残基信号VR)产生的数字信号DR。整体ADC的输出的数据样本也容易得到的，作为数字信号Dout，这是组合每个阶段的数字输出码的整体ADC的数字输出。在此，通道VR和DR互换使用，以及Vout的和Dout互换使用。

返回参照图3，第一逻辑/电路确定对应于在y轴的码0001(VR1|代码＝0001)和0010(VR1|代码＝0010)的残基信号(VR)的数据样本或对应于x轴上的代码0010(Vout|代码＝0001)和0001(代码＝0001|Vout的)的ADC的输出信号的数据样本。用于流水线ADC，被观察的VR残基物可以是阶段中的任何一个的残基，例如，第一级或流水线ADC的前端阶段。被观察的整体ADC输出是基于由流水线ADC的所有状态产生的数字输出代码产生的数字输出。数据样本充当从该比较器的偏移可被估计的测量。

在任务904，第二逻辑或电路和非临时性存储介质平均随时间收集/累积的残基和/或输出的数据样本。通过平均从两个相邻子范围的数据样本，能够在数学上估计两个相邻子范围之间的边界或计算预期值，它是处于或接近可变偏移量的区域(见图3)的中间。该平均方案敏感于输入分布，由于数据样本的平均查找变量偏移的区域的中点，和输入分布有时意味着变量偏移的区域是关于“实际”的比较器偏移不对称的。因此，如果不均匀输入分布和BW失配产生不对称区域的变量偏移，，中点可以是(略)关闭“实际”比较器的偏移。

然而，平均方案是在平均随时间至少一些BW失配的贡献是有效的。在这种情况下，如果BW失配预期是小的或可忽略不计(或对称输入分布预计)，该平均方法可以提供用于估计比较偏移有效解决，这可以是特别有益的。

在任务906，第三逻辑或电路可根据平均(值)确定数据样本的偏移。例如，理想的比较器阈值和数据样本的平均值之间的差值可用于比较器偏移的估计。比较器偏移的估计值然后可用于调整比较器的阈值(例如，通过裁剪)。

在基于两个相邻子范围的数据样本确定平均之前，由图9所示的平均方法还可以包括累加两个相邻子范围的足够样本。当有足够的数据样本时，平均可以计算，以及因此比较器的偏移可被估计。

由图9所示的平均方法，其可以是慢反应，也可以结合使用单独的快速补偿路径用于快速调整比较，如果数据样本相交偏移量(例如，高于或低于)预定阈值(例如，分离的快速补偿路径图7的718)。

用于校正快速补偿方法下冲或过冲残基

图10示出根据本公开的一些实施例，示出用于在流水线的模数转换器(ADC)中阶段残基的下冲或过冲校正的快速补偿方法的流程图。独立于缓慢测量和校正方法用于估计比较器阈值，可以实现在图10中示出的快速补偿方法，以防止残基超过校正范围。在任务1002，第一逻辑或电路确定如下的数据样本：(1)基于子ADC的输入信号和输入信号的重构版本之间的差产生的残基信号(VR)或(2)ADC的输出，其中数据样本对应于任第一代码或相邻代码，以及第一代码和相邻码的信号与由子ADC的比较器作出的比较相关联。

在检查1004，第二逻辑或电路可确定数据样本是否跨越预定阈值(例如，确定数据样本是否大于阈值或小于阈值)。该检查提供了一种方法，以确定是否大部分校正范围已被消耗(例如，校正范围的90％)。

在任务1006，响应于，检测一个或多个数据样本横过预定阈值，第三逻辑或电路可以施加校正到比较器，而不管波峰和波谷的预期值，以及无论该平均值的数据样本。有利地，快速补偿方法(例如，对应于图7的独立的快速补偿路径718)以粗糙的方式快速推进比较器偏移到希望的方向来减少校正范围消耗。

变化和实现

注意，后台方法可以用来估算比较流水线ADC的子ADC的偏移量，它可以用于医疗系统、科学仪器、无线和有线通信、雷达、工业过程控制、音频和视频设备、消费电子、航空航天和军事系统、汽车系统、仪器仪表，以及需要转换模拟输入信号到数字信号的其他基于数字的处理系统。

另外，在上述各实施例的讨论中，电容器、时钟、DFF、除法、电感器、电阻器、放大器、开关、数字核心、晶体管和/或其它组分可容易地被替换、取代或以其它方式修改，以适应特定的电路需求。此外，应该指出，使用互补的电子设备、硬件、软件等提供用于实现本公开的教导的同样可行的选择。

用于估计比较偏移的各种装置的零件可包括电子电路或逻辑，以执行本文描述的功能。在某些情况下，一个或多个功能可以由(片上)处理器或用于执行在此描述的功能专门配置的数字处理电路来进行(例如，计算最大值和最小值，计算预期值，等等)。例如，该处理器可以包括一个或多个专用部件，或者可以包括被配置为执行本文描述的所述功能的可编程逻辑门。该电路可以在模拟域、数字域或混合信号域操作。在一些情况下，通过执行存储在非临时性计算机介质上的一个或多个指令，所述处理器可经配置以执行在此描述的功能。

ADC可在相关联的电子设备的电路板来实现。该板可以是一般的电路板，可以装在电子设备的内部电子系统的各种组件，并进一步为其他外围设备提供连接器。更具体地，电路板可以提供电连接，通过其该系统的其它部件可电通信。根据特定的配置需求、处理需求、计算机设计等，任何合适的处理器(包括数字信号处理器、微处理器、支撑芯片组等)、计算机可读非临时性存储元件等可以被适当地联接到所述板。其他组件(诸如，外部存储、另外的传感器、用于音频/视频显示器的控制器以及外围设备)可以通过电缆被连接到电路板插入式卡，或集成到板本身。

在各种不同的实施例中，本文中所描述的校准的功能可以在仿真形式的软件或固件内布置，其在支持这些功能的结构的一个或多个可配置(如可编程)元件运行来实现。软件或固件提供仿真可以提供在包括指令的非临时性计算机可读存储介质上以允许处理器执行这些功能。

在另一示例实施例中，图的电路可以被实现为单独的模块(例如，具有相关联的部件和电路被配置为执行特定的应用程序或功能的设备)或实现为插件模块到应用电子设备的特定硬件。需要注意，本公开的具体实施例可以容易地包括在芯片上(SOC)包的系统中，无论是在部分或全部。SOC表示计算机或其它电子系统的组件集成到单个芯片的IC。它可以包含数字、模拟、混合信号以及经常射频功能：所有这些都可以在单个芯片衬底上提供。其他实施例可以包括多芯片模块(MCM)，具有多个位于单一的电子封装内并配置成彼此通过电子封装密切相互作用独立的IC。在各种其它实施例中，控制电路可以在一个或多个硅芯，被实现在专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和其他的半导体芯片。

还必须要注意，所有的规格、尺寸以及且本文所概述的关系(例如，处理器，逻辑运算，数量等)只被提供用于示例的目的，仅教学。这样的信息可以变化相当大，而不脱离本公开的精神，或实施例和所附权利要求的范围。规格只适用于非限制性示例，因此，它们应被理解为这样。在前面的描述中，示例实施例已经参考特定的处理器和/或部件安排描述。可以对这样的实施方式进行各种修改和改变，而不脱离示例和所附权利要求的范围。说明书和附图相应地应被视为说明性的而不是限制性的意义。

注意，利用本文提供的许多例子，相互作用可以在两个、三个、四个或更多个电部件来描述。然而，这已只为清楚和示例的目的进行。但是应当理解，该系统可以以任何合适的方式合并。沿着类似的设计方案，任何示出的组件、模块和图的元件可以以各种可能的配置相结合，所有这些显然在本说明书的范围之内。在某些情况下，可能会更容易通过只引用电元件的有限数量来描述一个或多个一组给定流的功能。但是应当理解的是，图和其教导的电路是容易可扩展的，并且可以容纳大量的组件，以及更复杂/精密的安排和配置。因此，提供的示例不应该限制范围或抑制电路的广泛教导为可能应用于其它架构无数。

注意，在本说明书中，包含在“一个实施例”、示例实施例”、“实施例”、“另一实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”、“其他实施例”、“替代实施例”等中引用的各种特征(例如，元件、结构、模块、组件、步骤、操作、特性等)旨在表示，任何这样的功能都包含在本公开内容的一个或多个实施例，而是可或可以在相同的实施例被组合。

同样重要的是要注意，涉及比较器偏移校准的功能只示出了一些可能由图中所示电路中进行或内的可能功能。其中的一些操作可在适当情况下被删除或移除，或这些操作可以相当被修改或改变，而不脱离本公开的范围。另外，这些操作的定时可以大大改变。前面的操作流程已经提供了用于示例和讨论的目的。极大的灵活性通过在此描述的实施例提供，可以提供任何合适的布置、年表、配置和定时机制，而不脱离本公开的教导。

许多其它改变、替代、变化、改变和修改可以领域技术人员确定，它的目的是，本发明包括落入实施例和所附的权利要求的范围内的所有这样的改变、替换、变化、改变和修改。需要注意，上面描述的装置的所有可选特征也可以相对于该方法或本文中所描述，并且可以在任何地方被使用在一个或多个实施例在实施例中具体过程中实施。

Claims (20)

1.一种用于估计模数转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较器偏移量的方法，该方法包括：

确定数据样本(1)基于子ADC的输入信号和输入信号的重构版本生成的残基信号或(2)子ADC的输入信号，其中，所述数据样本对应于第一代码或邻近代码，第一代码或相邻代码关联于由子ADC的比较器进行的比较；

随着时间，跟踪(1)对应于所述第一代码的数据样本的最大值和/或(2)对应于相邻代码的数据样本的最小值；和

基于所述最大值和/或最小值，确定估算比较器的偏移量的期望值。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述预期值校准或校正偏移。

3.如权利要求1所述的方法，其中，子ADC是流水线模数转换器的任何阶段的闪速ADC或量化器。

4.如权利要求1所述的方法，其中：

跟踪数据样本的最大值包括：基于当前最大值和数据样本和当前最大值的当前数据样本之间的第一差值生成新的最大值；和

跟踪数据样本的最小值包括：基于当前最小值和数据样本的当前数据样本和当前最小值之间的第二差值生成新的最小值。

5.如权利要求4所述的方法，其中：

第一差值由第一系数调整，并与当前最大值相结合；和

第二差值由第二系数调整，并与当前最大值相结合。

6.如权利要求5所述的方法，其中：

第一系数的值取决于所述第一差值是正还是负；和

第二系数的值取决于所述第二差值是正还是负。

7.如权利要求1所述的方法，其中：

数据样本都基于残差信号；和

基于最大值和/或最小值确定期望值，包含：

随着时间，累加代表当前最大值和当前最小值之间的中点值；以及

基于累加值确定预期值。

8.如权利要求1所述的方法，其中：

数据样本基于子ADC的输入；和

基于最大值和/或最小值确定期望值，包含：

随着时间，累加最大值和/或最小值；和

基于累加值确定预期值。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测一个或多个数据样本越过预定阈值；和

不管预期值，响应于检测到一个或多个数据样本越过预定阈值，施加校正到所述比较器。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于所述预期值和权重因子校准或校正比较器的偏移，所述权重因子控制比较器偏移的校准或校正的时间常数。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

注入抖动信号到子ADC；和/或

混洗子ADC的比较器，以确保该子ADC的所有比较器用于随时间转换抖动信号。

12.一种用于估计模数转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较器偏移量的系统，包括：

第一逻辑，观察有关子ADC的比较器，其中，所述数据样本包括数字表示：(1)基于子ADC的输入信号和输入信号的重构版本生成的残基信号或(2)子ADC的输入信号，其中，所述数据样本对应于第一代码或邻近代码；

峰值检测器，计算对应于所述第一代码的数据样本的最大值；

槽检测器，计算对应于相邻代码的数据样本的最小值；和

第二逻辑，基于所述最大值和最小值确定估计比较器的偏移量的预期值。

13.如权利要求12所述的系统，其中：

峰值检测器，基于当前最大值和数据样本和当前最大值的当前数据样本之间的第一差值生成新的最大值；和

槽检测器，基于当前最小值和数据样本的当前数据样本和当前最小值之间的第二差值生成新的最小值。

14.如权利要求12所述的系统，其中，所述残基信号的数字表示包括从数字化残基的随后子ADC中逻辑的输出码。

15.如权利要求12所述的系统，其中，输入到ADC的数字表示包括从所述子ADC的输出代码。

16.如权利要求12所述的系统，其中：

数据样本基于残差信号；和

第二逻辑，基于该最大值和最小值确定预期值，包括：

逻辑，随着时间，累加代表当前最大值和当前最小值之间的中点值；以及

逻辑，基于累加值确定预期值。

17.如权利要求12所述的系统，其中：

数据样本基于到子ADC的输入；

第二逻辑，基于最大值和/或最小值确定期望值，包含：

逻辑，随着时间，累加最大值和/或最小值；和

逻辑，基于累加值确定预期值。

18.如权利要求12所述的系统，进一步包括：

逻辑，用于检测数据样本越过预定阈值的一个或多个；和

逻辑，用于而不管预期值，响应于检测到一个或多个数据样本越过预定阈值，施加校正到比较器。

19.如权利要求12所述的系统，进一步包括：

逻辑，基于所述预期值和权重因子校准或校正比较器的偏移，所述权重因子用于控制比较器偏移的校准或校正的时间常数。

20.一种用于估计模数转换器(ADC)的子模数转换器(子ADC)的比较器偏移量的装置，所述装置包括：

装置，用于确定数据样本(1)基于子ADC的输入信号和输入信号的重构版本生成的残基信号或(2)子ADC的输入信号，其中，所述数据样本对应于第一代码或邻近代码，第一代码和邻近代码关联于由子ADC的比较器作出的比较；

装置，用于随着时间累加(1)对应于所述第一代码的数据样本的最大值；(2)对应于相邻代码的数据样本的最小值；和

装置，用于在足够数目的最大值和最小值被累加之后，基于最大值和最小值确定比较器的估计偏移。