CN107204773A - 自愈数据转换器相关系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自愈数据转换器系统，包括：数据转换器；参数功能模块，耦合至数据转换器，用以接收数据转换器的目标性能要求并产生一组功能值至数据转换器；辅助模块，用以捕获一个或多个应力条件下的数据转换器性能；以及处理模块，耦合至数据转换器，用以根据一个或多个预定参数并基于目标性能要求和数据转换器性能向数据转换器施加应力。其中，处理模块基于自愈演算法确定新的参数，并应用这些新的参数为数据转换器产生一组新的功能值，直到自适应地自愈数据转换器满足预定的阈值条件。此外，本发明还涉及一种提供自我学习自愈数据转换器的方法。因此，本发明能够使系统自我学习快速地适应环境变化。

Description

自愈数据转换器相关系统和方法
技术领域
本发明涉及自愈(self-healing)数据转换器。
背景技术
对可重构系统甚至自愈系统日益增加的需求源于多方面的原因和因素。首先，一旦被部署，该种系统将无法再够及或召回；例如航天飞机、太空中的卫星、火星漫游车，一旦他们被发射到太空将无法构及。其次，恢复或维修该种系统例如位于北极的设备、遥远沙漠的蜂窝基站、孤立区域中的装备和器具过于昂贵。第三，确定根本原因和恢复系统所需的时间过长将导致损害已经发生。除此之外，一些设备例如半导体制造设备或自动测试设备(ATE)被全天候充分使用，生产线上的任何宕机都是损失。此外，自动驾驶车辆、智能装置和智能器具也要求该种系统能够快速地自我学习适应环境变化。
发明内容
第一方面，一种自愈数据转换器系统包括：数据转换器；参数功能模块，耦合至数据转换器，用以接收数据转换器的目标性能要求并产生一组功能值至数据处理器；辅助模块，用以在一个或多个应力条件下捕获数据转换器性能；以及处理模块，耦合至数据转换器，用以根据一个或多个预定参数并基于该目标性能要求和该数据转换器性能，向数据转换器施加应力，其中处理模块基于自愈演算法确定新的参数，并应用这些新的参数为数据转换器产生一组新的功能值，直到自适应地自愈数据转换器满足预定的阈值条件。
第二方面，采用参数功能模块、辅助模块和处理模块与数据转换器一起形成一闭环自愈数据转换器。该自愈过程执行初始化步骤以载入默认参数，之后在应力测试步骤期间建立相关于过度的(overstretched)电压和温度的性能矩阵表。最后，该过程在自适应调整步骤期间计算并应用最优参数。
该转换器可以具有以下一个或多个优点。自愈数据转换器根据工艺、供给电压和温度变化相应地调整参数。自愈数据转换器适应环境变化以满足目标数据转换器性能。自愈数据转换器采用降低的性能来维持转换以避免突发环境变化发生在器件上时的系统失效。因为数据转换器(ADCs和DACs)是电子系统中转换真实世界或“模拟”信号至数字域或者是自数字域转换成模拟信号的关键构件。自愈系统使得数据转换器能够评估自己的性能、自我学习、检测环境变化、适应这些环境变化并重新配置自己以满足所需的系统性能。
本发明更完整的理解及其改进可以通过参考附图获得，其将简要概述在本发明示意性实施例的下述详细说明和所附权利要求中。
附图说明
图1为自愈数据转换器的系统模块示意图。
图2为自愈模拟到数字转换器(ADC)的功能模块示意图。
图3为自愈N位ADC的一个示意性实施例的模块示意图。
图4为自愈N位DAC的一个示意性实施例的模块示意图。
图5为自愈N位数据转换器子系统的一个示意性实施例的模块示意图。
图6为温度模块的详细框图。
图7为SoC中温度模块的一个示意性实施例的放置示意图。
图8A为自愈数据转换器工作过程的流程图。
图8B为自愈数据转换器工作过程的初始化步骤的详细流程图。
图8C为自愈数据转换器工作过程中的初始化步骤期间的PVT校正的详细流程图。
图8D为自愈数据转换器工作过程的应力测试步骤的详细流程图。
图8E为自愈数据转换器工作过程的自适应调整步骤的详细流程图。
具体实施方式
下面将参考特定实施例和一些附图来描述本发明，但本发明并不以此为限。所描述的附图仅仅是示意性的而非用来限制本发明。在这些附图中，出于说明性的目的，部分元件的尺寸可能被夸大而未依比例绘制。
在下述描述和权利要求中使用的第一、第二、第三及类似术语是用来区分相似元件而非用来描述其先后顺序。可以理解的是，这些术语在适当情况下可以互换以及本发明描述于此的实施例能够以其他不同于此处描述或示意的顺序进行操作。
此外，需要指出的是，使用在权利要求中的术语“包括”不应解释为被限制在其后所列的手段，其不排除其他元件或步骤。所以，“装置包括手段A和B”之表述的范围不应限制为该装置仅仅由元件A和B构成，其意思是就本发明而言，该装置仅仅相关的元件是A和B。
同样地，需要指出的是，术语“耦合”表示直接和间接耦合而不应解释为仅仅限制在直接耦合。因此，“装置A耦合至装置B”之表述的范围为不应限制设备或系统中的装置A的输出直接连接至装置B的输入，其意思是在A的输出和B的输入之间存在一路径，且该路径可能存在其他装置或手段。
被披露的具有不同功能模块的数据转换器能够侦测包含工艺角、供给电压和温度信息的环境变化。基于自愈方法，这些数据转换器能够评估数据转换器性能和适应该环境变化。这些数据转换器还可以调节性能以实现系统的健壮性和避免系统故障。
图1为自愈数据转换器100的系统模块示意图。该系统由数据转换器110、参数功能模块120、辅助模块130和处理模块140构成。参数功能模块120提供功能参数至数据转换器110。辅助模块130与数据转换器110交互信息以获取数据转换器性能指标(performancemetrics)。处理模块140使用该性能指标计算最优功能参数。参数功能模块120之后传送更新后的参数至数据转换器110以改善数据转换器性能。处理模块140通过特定接口150与外部系统160进行通信以改变目标数据转换器性能。
如图1所示，每一个模块被绘制成不同的形状以代表它们各自的功能。数据转换器110为虚线矩形，参数功能模块120为实线矩形，辅助模块130为弧形矩形，以及处理模块150为六边形。每一个模块的功能将描述如下。
处理模块140通过接口150与外部系统160连接并从外部系统160接收目标性能要求。处理模块140发送默认(default)参数至参数功能模块120，参数功能模块120产生一组功能值至数据转换器110。数据转换器110的性能由辅助模块130进行捕获和分析。数据转换器的性能的分析结果送至处理模块140。基于来自外部系统160的所需性能和来自辅助模块130的分析结果，处理模块140基于自愈演算法(self-healing algorithm)计算新的参数。参数功能模块120使用这些新的参数并为数据转换器产生一组新的功能值，其将导致数据转换器的性能改变。该性能改变再次被辅助模块130收集并传递至处理模块140。数据转换器的性能跟随这些更新的参数进行相应调整。处理模块140继续在外部系统160、参数功能模块120和辅助模块130之间进行信息交换以形成一自我学习自适应的自愈数据转换器系统。
图1所示为一个概念性系统模块示意图，图2为自愈ADC 200的更详细的功能模块示意图。类似于图1，不同的模块被绘制成不同的形状以表示它们各自的功能。此处具有三个参数功能模块：参考模块220.1，电源模块220.2和温度模块220.3。此外，具有两个辅助模块：输入源模块230.1和输出分析模块230.2。ADC 210的参考和电源供给分别由参考模块220.1和电源模块220.2提供。输入源模块230.1提供输入信号至ADC 210，以及输出分析模块230.2捕获ADC的输出。处理模块240通过接口250与外部系统260进行通信。包括温度模块220.3在内的所有模块均连接至处理模块240。基于自愈演算法，来自不同模块的信息在处理模块240中进行分析和处理。
首先，处理模块240通过接口250从外部系统260载入目标ADC性能和ADC默认参数。参考模块220.1、电源模块220.2和温度模块220.3从处理模块240接收初始参数并产生所需的参考、供给电压和温度至ADC 210。处理模块240还命令输入源模块230.1发送已知的输入信号至ADC。输出分析模块230.2捕获ADC的输出并回传分析结果至处理模块240。处理模块240比较输入信号和分析结果的差异，然后基于嵌入的自愈演算法开始计算这些新的参数。这些新的参数被传递至参数功能模块也即参考模块220.1、电源模块220.2和温度模块220.3。这三个模块产生更新的参考、供给电压和温度以调整ADC的性能。
图3为自愈N位(N-bit)ADC 300的一个示意性实施例的模块示意图。类似于前面的附图，参数功能模块被绘制成实线矩形，辅助模块被绘制成弧形矩形、以及处理模块为六边形。
ADC 310由一些功能模块构成。ADC ANALOG 310.1和ADC DIGITAL 310.2分别代表ADC的模拟部分和ADC的数字部分。ADC 310的内部具有五个参数功能模块：REG_A 310.3、REG_D 310.4、CLOCK 310.5、BIAS_REF 310.6和TEMP 310.7。REG_A 310.3和REG_D 310.4代表ADC ANALOG 310.1和ADC DIGITAL 310.2的电压供给调节器。CLOCK 310.5代表ADC的时钟产生。BIAS_REF 310.6代表偏置电流/电压产生和参考电压/电流产生电路。TEMP 310.7代表能够调节硅温度的温度模块。
此处具有五个辅助模块：输入源330.1、FFT 330.2、AUXDAC 330.3、AUXADC 330.4和工艺监控器(Process Monitor)330.5。输入源330.1代表输入信号产生。FFT 330.2代表快速傅里叶变换算法。AUXDAC 330.3代表一个(N+1)位低速辅助DAC。AUXADC 330.4代表一个(N+1)位低速辅助ADC。工艺监控器330.5代表追踪工艺角(process corner)信息的监控电路。
所有的模块均连接至管理系统运作并通过接口350与SoC(片上系统)360通信的处理模块340。处理模块340通过从SoC载入ADC默认参数开始该运作。这些默认参数首先被传送至所有的参数功能模块，每一个模块产生相关功能值至ADC ANALOG和ADC DIGITAL。这些功能值可以是ADC所需用以执行模拟到数字转换的电压、电流、时序信息或温度系数。接下来，处理模块通知输入源330.1产生输入信号，ADC 310输出码D[N-1:0]被送至FFT 330.2进行输出信号分析。同时，AUXDAC、AUXADC和工艺监控器从ADC收集相关的信息包括：放大器电流、偏置电压、参考、供给电压、时钟延迟、温度和工艺角等。根据来自ADC输入、ADC分析结果输出和SoC的收集信息，处理模块中的算法分析、计算并产生一组新的参数。根据这些新的参数，这五个参数功能模块产生更新的功能值以导致ADC性能的改变。ADC性能的改变再次由辅助模块进行采样并发送至处理模块。依赖于该算法，处理模块可以继续更新这些参数以调节ADC性能直到目标数已经达到或者在一定标准已经实现时冻结这些参数。
图4为自愈N位DAC 400的一个示意性实施例的模块示意图。DAC 410由一些功能模块构成。DAC DIGITAL 410.1和DAC ANALOG 410.2分别代表DAC的数字部分和DAC的模拟部分。DAC 410内部有五个参数功能模块：REG_D 410.3代表DAC DIGITAL 410.1的数字供给调节器，REG_A 410.4代表DAC ANALOG 410.2的模拟供给调节器，CLOCK 410.5代表DAC的时钟产生，BIAS_REF 410.7代表偏置电流/电压产生和参考电压/电流产生电路，以及TEMP410.6代表能够调节硅温度的温度模块。
FIG.4中有五个辅助模块：输入源430.1代表输入信号产生，频谱分析器430.2代表用于谐波失真特征分析的片上频谱分析器，AUXDAC 430.3代表一个(N+1)位低速辅助DAC，AUXADC 430.4代表一个(N+1)位低速辅助ADC，以及工艺监控器430.5代表追踪晶圆(wafer)工艺信息的监控电路。
系统通常将ADC和DAC放置在一起以形成一个数据转换器子系统。图5为自愈N位数据转换器子系统500的一个示意性实施例的模块示意图，其由N位数据转换器510、处理模块540和一些辅助模块构成。数据转换器510由两个主要元件构成：N位ADC和N位DAC。ADCANALOG 510.1代表ADC模拟部分，ADC DIGITAL 510.2代表ADC数字部分。REG1_A 510.3和REG1_D 510.4为ADC ANALOG和ADC DIGITAL的供给调节器。CLOCK1 510.5、TEMP1 510.6和BIAS1_REF代表N位ADC的时钟产生、温度模块和参考。在DAC部分，DAC DIGITAL 510.11和DAC ANALOG 510.12代表DAC数字部分和DAC模拟部分。REG2_D 510.13和REG2_A 510.14为DAC DIGITAL和DAC ANALOG的供给调节器。CLOCK2 510.15、TEMP2 510.16和BIAS2_REF510.17代表N位DAC的时钟产生、温度模块和参考(references)。除了N位数据转换器510之外，还有输入源530.1、FFT 530.2和频谱分析器530.3分别提供输入信号和捕获数字输出及模拟输出。AUXDAC 530.4、AUXADC 530.5和工艺监控器530.6分别为辅助ADC、辅助DAC和工艺追踪功能电路。数据转换器子系统500的一个独特的特征是ADC和DAC形成一个回环配置(loopback configuration)以实现在其正常的工作转换率下进行直接性能评估。通过配置DMUX 510.9，ADC输出DO[N-1:0]可以成为DAC的输入DI[N-1:0]。类似地，通过配置AMUX510.8，DAC输出AO可以成为ADC的输入AIN。虽然AUXDAC和AUXADC也可以用于监控ADC和DAC的输出，但是AUXDAC和AUXADC的采样率低于ADC和DAC的转换率。因此，仅仅数据转换器的静态性能可以获得。通常，要求2个额外位的[N+2]位辅助数据转换器被用来采样[N]位数据转换器的信号以提供精确的采样。该回环特征能够实现在它们的工作模式的相同转换率下ADC或DAC性能的即时(on-the-fly)测量。使用回环配置，数据转换器的动态性能可以被直接测量而无需牺牲转换速度。
像图5中的TEMP1或TEMP2的温度模块负责传送硅内部的指定温度。图6为温度模块600的一个详细框图，其由两个元件构成：上半部分是热产生器610，以及下半部分为传感器620。热产生器610由REG 610.1、VCO 610.2和反相器链610.3构成。REG 610.1为电压调节器，其获取Vsupply输入并产生调节后的VREG输出。VCO 610.2为压控振荡器，其输出时钟频率FCLK随输入控制电压VCTRL改变。反相器链610.3为多个反相器链，其获取FCLK作为输入并工作于VREG供给电压。传感器620为温度传感器，其能够将温度转换成数字码。该数字码代表温度信息并被传送至自愈演算法做进一步处理。
温度模块用于改变硅温度。热源来自于反相器链的功耗。运行在一定时钟频率的一个反相器的功耗可以表示为公式：P＝0.5*f*C*V2，其中P为功耗、f为时钟频率、C为电容以及V为供给电压。
首先，温度模块载入默认参数Vsupply、VCTRL和VREG，之后VCO 610.2产生时钟FCLK。多个反相器链工作在FCLK频率以对电容例如C1 610.4进行充放电。多个反相器链的功耗被转变成硅内的热量。该多个反相器链的功耗越大，硅温度就越高。自愈演算法可以通过增加VCTRL电压或VREG电压来增加功耗和增加硅温度。反之，减小VCTRL电压或VREG电压将减少多个反相器链的功耗并导致温度的降低。
在物理结构实现时，温度模块必须放置在深N阱内且邻近于欲调整温度的数据转换器。图7为SoC 700内温度模块的一个示意性实施例的放置示意图。SoC芯片可以由包括数据转换器710、存储器720、CPU 730、电源管理器740和接口750的不同功能模块构成。值得一提的是，模块示意图不是按比例绘制的。在数据转换器710内具有ADC 7 10.1和DAC 710.2。此处具有四个隔离深N阱710.4、710.6、710.8及710.10且被绘制成圆角矩形。此外，此处具有四个温度模块710.3、710.5、710.7及710.9且被绘制成实线矩形。如图7所示，温度模块710.3、710.5、710.7及710.9被放置在相对应的深N阱710.4、710.6、710.8及710.10内。深N阱为完全隔离的阱，其能够吸收反相器链产生的噪声。若没有这种深N阱，反相器链产生的噪声将可能耦合至数据转换器而降低其SNR(信噪比)性能。温度模块应当放置邻近其对应的数据转换器，以至于其产生的热量能够影响该数据转换器电路且其感测的温度也能够反映该数据转换器附近的温度。
自愈数据转换器的系统模块示意图和功能模块示意图已示出在图1和图2。自愈N位ADC、N位DAC和N位数据转换器子系统的示意性实施例的模块示意图已分别示出在图3、图4和图5。图1至图5为这些自愈数据转换器的硬件功能示意图。这些硬件功能模块由以下描述的自愈演算法进行控制和配置。
图8A为自愈数据转换器算法800的流程图。具有三个执行步骤：初始化步骤810、应力测试步骤820和自适应调整步骤830。该算法开始于初始化步骤810以载入初始参数值；之后，其进入应力测试步骤，工作环境被施加应力(stressed)以获取相关于环境变化的转换器性能；以及在应力测试步骤后，其跳至自适应调整步骤830，使得数据转换器性能适应该环境变化。决策步骤840用于决定当“SoC改写”为真(true)时返回初始化步骤810、或者停留在自适应调整步骤830。决策步骤840“SoC改写”代表这些参数可以通过外部系统例如主机控制器被修改或改写(overwritten)。
对于数据转换器性能，具有各种不同的性能指标，例如积分非线性(INL)、差分非线性(DNL)、无杂散动态范围(SFDR)、信噪比(SNR)、总谐波失真(THD)和有效位数(ENOB)。用户基于系统和应用的需求选择特定的性能指标。为了简化说明，仅仅有效位数(EffectiveNumber of Bits,ENOB)被用于评估后续讨论的自愈演算法中的数据转换器性能。
图8B为初始化步骤810的详细流程图。具体为：使用默认ENOB(步骤810.3)或者从外部系统SoC载入新的ENOB要求(步骤810.2)；之后，进入PVT校正步骤810.4并在校正后再次检查(check)。如果ENOB在校正后仍不满足，目标ENOB将被减小以加快循环收敛并结束初始化步骤。
图8C为PVT校正步骤810.4的详细流程图。具体为：从工艺监控器、AUXADC和温度传感器分别读取工艺角信息(步骤810.41)、调节器供给电压(步骤810.42)和温度(步骤810.43)。收集的工艺角、供给电压和温度条件与PVT查询表进行比较以便于为特定的工艺、电压和温度(Process,Voltage,Temperature，缩写为PVT)条件产生最优参数值。PVT查询表作为一个参考，其定义了ENOB性能与相关于工艺、电压和温度条件的数据转换器电路参数之间的关系。该种PVT查询表通过器件特征分析获得。
图8D为应力测试步骤820的详细流程图。应力测试为施加过度的(overstretched)电压和温度条件，记录性能指标以及确定供给电压和温度组合中的最弱设定(weakestsetting)。首先，其设定供给电压至最小电压Vmin(步骤820.1)，之后逐步增大供给电压直至达到最大电压Vmax。同时，温度控制循环820.3扫描(sweep)该温度从最低温度Tmin到最高温度Tmax。每一次测试的性能指标ENOB被记录以及性能矩阵表被建立。除此之外，在步骤820.5中，产生最差ENOB的条件被确定以及该最差ENOB的参数设定被记录。
在初始化步骤810和应力测试步骤820之后，自愈演算法进入自适应调整步骤830。图8E为自适应调整步骤830的详细流程图。首先，自此前的初始化步骤获得工艺角信息；之后，测量器件上的当前供给电压和温度(步骤830.2)。如果收集的工艺、电压和温度(PVT)条件匹配该最差ENOB条件(步骤830.3)，应用该最差ENOB设定(步骤830.4)、测量ENOB并报告至主机(步骤830.5)、之后结束自适应调整步骤。
如果测量到的PVT不是记录的最差ENOB条件，该算法基于来自先前应力测试步骤的性能矩阵表计算一组最优参数。这些参数为影响数据转换器性能的设计参数例如供给电圧、温度、参考电流、参考电压、定时延迟(timing delay)、ADC满量程、运放(OPAMP)电流、滤波器转角频率等。一旦这些参数被应用至数据转换器(步骤830.6)，数据转换器的ENOB将通过辅助模块进行评估并与目标ENOB进行比较。如果ENOB要求(requirement)被满足(步骤830.7)，算法将跳至设定持续监控的步骤830.12且在之后结束自适应调整。此处的监控步骤分配一个预定时间来周期性检查性能。如果因为任何原因而导致环境改变，例如温度漂移或供给偏移，测量得到的ENOB不满足目标性能，该算法跳至步骤830.8。一个索引(index)N被初始化为0且迭代次数Nmax被设定为指定数。在此步骤中，检查计数器索引N的值以查看其是否达到指定的Nmax；如果否，进入调节电压&温度步骤830.9和调节采样率步骤830.10。这两个步骤830.9和830.10对供给电压、温度和采样率进行若干次迭代以改善ENOB。当采样率减小，信号有更多的时间稳定以及数据转换器的动态性能得以改善。如果评估的ENOB在Nmax次迭代后仍然不能满足目标ENOB，该目标ENOB将被逐渐减小(步骤830.11)，且该目标ENOB保持减小直至满足测量到的ENOB。
检查最差ENOB条件的步骤830.3快速地确定最差条件并应用已经记录的设定。因为其已经获知性能在此特定条件下无法满足，因而能够快速收敛并避免长时间的迭代和收敛问题发生。
系统可能会遇到暂时的异常干扰例如太空中的地磁风暴或者系统受到黑客攻击。这种突然变化或突发应力会冲击设备并造成系统偏离其正常运行状态。如果该算法不能收敛，与设备之间的连接会丢失并导致破坏性系统故障。降低采样率和减小ENOB的步骤有助于该演算法的快速收敛，以至于系统能够保持活性且与主机的连接能够得以维持。当系统从异常干扰恢复后，其重新获取目标ENOB并返回正常运行状态。
该自愈数据转换器由硬件实现(图1至图7)和自愈演算法(图8A至图8E)构成。硬件功能模块是基于自愈演算法进行配置的。这些硬件功能模块被分成三种类型的模块：参数功能模块120、辅助模块130和处理模块140。参数功能模块提供设计参数至数据转换器。辅助模块提供输入信号至数据转换器并捕获数据转换器输出以评估性能。处理模块收集该输入和输出分析信息并基于自愈演算法计算最优参数。该算法中有三个主要步骤：初始化810、应力测试820和自适应调整830。初始化步骤首先载入默认目标性能例如ENOB，之后进行工艺、电压和温度(PVT)校正。应力测试建立数据转换器性能和过度的供给电圧及温度之间的关系矩阵表以及确定最差性能条件。根据PVT校正和矩阵表信息，数据转换器能够适应环境变化例如电压偏移和温度漂移。此外，当存在影响设备的突然变化时，该自愈数据转换器降低转换率或目标性能以避免系统失效从而保持系统的健壮性。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种自愈数据转换器系统，其特征在于，包括：
数据转换器；
参数功能模块，耦合至该数据转换器，用以接收数据转换器的目标性能要求并产生一组功能值至该数据转换器；
辅助模块，用以捕获一个或多个应力条件下的数据转换器性能；以及
处理模块，耦合至该数据转换器，用以根据一个或多个预定参数并基于该目标性能要求和该数据转换器性能，向该数据转换器施加应力；其中，该处理模块基于自愈演算法确定新的参数，并应用这些新的参数为该数据转换器产生一组新的功能值，直到自适应地自愈数据转换器满足预定的阈值条件。
2.根据权利要求1所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，该参数功能模块包括参考模块、电源模块和温度模块，均耦接至该处理器。
3.根据权利要求1所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，该辅助模块包括输入源模块和输出分析模块，均耦接至该处理模块。
4.根据权利要求1所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，该数据转换器、该参数功能模块和该辅助模块均连接至该处理模块以用于进一步处理。
5.根据权利要求1所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，该数据转换器包括ADC和DAC，且该ADC和DAC形成一个回环配置，以捕获预定转换率下该数据转换器的动态性能。
6.如权利要求1所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，包括温度模块，用于调节温度。
7.如权利6所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，该温度模块包括：
温度传感器；
压控振荡器；以及
反相器链。
8.如权利要求6所述的自愈数据转换器系统，其特征在于，该温度模块制作在深N阱内。
9.一种提供自我学习自愈数据转换器的方法，其特征在于，包括：
a)接收数据转换器的目标性能要求；
b)产生一组功能值至该数据转换器；
c)捕获一个或多个应力条件下的数据转换器性能；
d)根据一个或多个预定参数向该数据转换器施加应力；
e)基于该目标性能要求和该数据转换器性能，根据自愈方法确定新的参数并应用这些新的参数为该数据转换器产生一组新的功能值；以及
f)迭代重复步骤b)至步骤d)直至满足预定的阈值以形成一自我学习自适应的自愈数据转换器系统。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：
产生关于工艺角、供给电压和温度的性能矩阵表；以及
确定在工艺、供给电压和温度组合中产生最差性能的条件以避免长迭代和加速循环收敛。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：基于来自工艺、电压和温度校正的一性能矩阵表，使该数据转换器适应环境变化。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：设定减小的转换率或降低的目标性能以防止导致断开或系统故障的不收敛。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：调整反相器链频率，根据其产生的功耗的改变来确定硅温度。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，包括：确定一运行在选定时钟频率的反相器的功耗为P＝0.5*f*C*V2，其中P为功耗、f为时钟频率、C为电容以及V为供给电压。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：通过改变电压来改变功耗和硅温度。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：放置温度模块至邻近该数据转换器的深N阱内。
17.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：确定包含积分非线性(INL)、差分非线性(DNL)、无杂散动态范围(SFDR)、信噪比(SNR)、总谐波失真(THD)和有效位数(ENOB)中的一个或多个的性能指标。
18.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：确定用户特定性能指标。
19.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：
收集工艺角、供给电圧和温度条件并与一设计查询表中的数据进行比较；以及
为特定的工艺、供给电压和温度条件产生参数值。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该设计查询表为一矩阵，其定义了关于功能参数的有效位数(ENOB)性能。
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