DE202012013659U1 - Vorrichtung zum Verringern der Kopplung zwischen Kanälen bei verschachtelten und Mehrkanal-ADC - Google Patents

Abstract

Vorrichtung, welche Folgendes aufweist:
eine Injektionsschaltung, die einen zufällig bestimmten Dither-Betrag in einen ersten Kanal einer Schaltung mit mehreren Kanälen injiziert,
eine Detektionsschaltung, die ein Ausgangssignal eines zweiten Kanals in den mehreren Kanälen erhält, nachdem das Dither-Signal injiziert wurde,
eine Korrelationsschaltung, die einen Korrelationswert bestimmt, der den Korrelationsgrad zwischen dem injizierten Dither-Signal und dem Ausgangssignal angibt, und
eine Korrekturschaltung, welche die infolge der Kreuzkopplung mit dem ersten Kanal auf den zweiten Kanal angewendete Ladungsmenge verringert, wobei der Verringerungsbetrag als Funktion des Korrelationswerts berechnet wird.

Description

• QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
• Diese Anmeldung beansprucht nach 35 U.S.C. § 119(e) den Vorteil aus der am 14. November 2011 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung 61/559 361 , deren Inhalt hier durch Verweis in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
• HINTERGRUNDINFORMATIONEN
• Analog-Digital-Wandler (ADC) weisen häufig mehrere Ein-/Ausgangswege (Kanäle) auf, in denen Eingangssignale verarbeitet werden, um entsprechende Ausgangssignale zu erzeugen. Verschachtelte und Mehrkanal-ADC sind für eine Leistungsfähigkeitsverschlechterung durch eine Kreuzkopplung zwischen Kanälen anfällig. Ursachen für die Leistungsfähigkeitsverschlechterung umfassen Kickback- und Speicherwirkungen, die beide verglichen mit Einkanal-ADC schwerwiegender sein können.
• 1 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Pipeline-Mehrkanal-ADC. Für die Zwecke der Erläuterung sind nur zwei Kanäle dargestellt. Es ist jedoch zu verstehen, dass eine beliebige Anzahl von Kanälen vorhanden sein kann. Ein erster Kanal 105 und ein zweiter Kanal 205 können in Bezug auf den Aufbau und die Verbindungen zwischen jeweiligen Stufen in den jeweiligen Kanälen identisch sein. Die jeweiligen Kanäle können eine beliebige Anzahl von Pipeline-Stufen aufweisen. Bei einem Mehrkanal-ADC können die jeweiligen Kanäle unabhängig arbeiten. Beispielsweise kann Kanal 105 ein erstes Datensignal abtasten und umwandeln, während Kanal 205 ein zweites Datensignal abtastet und umwandelt. Bei einem verschachtelten ADC können die Kanäle das gleiche Datensignal alternierend abtasten und können die Ausgaben aller Kanäle kombiniert werden, um verglichen mit der Abtastung des Datensignals unter Verwendung eines einzigen Kanals eine höhere effektive Abtastrate bereitzustellen.
• In Kanal 105 sind drei Stufen 100 / 110 / 120 aufeinander folgend miteinander verbunden, so dass der Ausgang einer Stufe als Eingang für die nächste Stufe dienen kann. Für die Zwecke der Erläuterung sind nur die ersten beiden Stufen und die Endstufe (N-te Stufe) dargestellt. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Stufen auf diese Weise verbunden werden. Die erste Stufe 100 ist detailliert dargestellt und mit einer analogen Eingangsspannung Vein verbunden und weist einen ADC 10 (auch als „Flash“ bekannt) und einen multiplizierenden Digital-Analog-Wandler (MDAC) 50 auf. Der MDAC 50 weist einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 20 und einen Verstärker 30 auf. Vein wird in den ADC eingegeben, um eine digitale Eingabe für den DAC 20 zu erzeugen, welcher die digitale Ausgabe des ADC 10 wiederum in ein Analogsignal zurück wandelt. Die analoge Ausgabe des DAC 20 wird dann von Vein subtrahiert, um ein Restsignal zu erhalten, das dann in den Verstärker 30 eingegeben wird, um eine analoge Ausgangsspannung VO als Eingabe in die nächste Stufe, d. h. Stufe 110, zu erzeugen. Die Stufen 100 / 110 /120 können ähnliche Komponenten aufweisen, wobei die analoge Ausgabe einer Stufe in den Eingang der nächsten Stufe eingegeben wird, um eine Analog-Digital-Wandlung von Vein auszuführen. Die Endstufe, d. h. Stufe 120, kann jedoch keinen DAC oder Verstärker aufweisen, weil die Endausgabe des ADC ein Digitalsignal ist, das beispielsweise direkt vom Ausgang des ADC 10 erzeugt werden kann.
• In einem Einkanal-ADC kann ein Satz von Kondensatoren während einer Abtastphase durch eine Eingangssignalquelle geladen werden und dann während einer Haltephase (Verstärkungsphase) geschaltet werden, um mit einer Referenzspannungsquelle verbunden zu werden. Wenn die Kondensatoren während der nächsten Abtastphase zur Eingangssignalquelle zurück geschaltet werden, kann die auf den Kondensatoren gespeicherte Restladung dem Wert der Eingangssignalquelle in dieser Abtastphase überlagert werden. Ein Teil dieses „Kickbacks“ kann am Ende dieser Abtastphase durch das Eingangsnetz abgetastet werden. Der Kickback ist in der Hinsicht nichtlinear, dass die wieder in den ADC injizierte Ladungsmenge keine lineare Funktion des Eingabewerts ist. Demgemäß ist es nicht möglich, den Kickback nur unter Verwendung des Eingangswerts, beispielsweise durch Skalieren des Eingangswerts, zu korrigieren.
• Der Kickback kann auch in einer Mehrkanal- oder verschachtelten Umgebung nachteilige Wirkungen haben, die zu einer Leistungsfähigkeitsverschlechterung sowohl des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) als auch des freien Stördynamikbereichs (SFDR) sowie zu einer Verschlechterung der Kleinsignallinearität infolge integraler Nichtlinearitäts(INL)-Sprünge führen. Es können zwei Kickback-Typen infolge einer Kreuzkopplung auftreten. Der erste Kickback-Typ ist darauf zurückzuführen, dass das an den Kondensatoren eines Kanals abgetastete Eingangssignal auf Abtastkondensatoren eines anderen Kanals übertragen wird. Der zweite Kickback-Typ ist darauf zurückzuführen, dass die Ladungen an den Kondensatoren des DAC 20 auf die Abtastkondensatoren eines anderen Kanals übertragen werden. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn die Kondensatoren im DAC 20 auch als Abtastkondensatoren für den anderen Kanal verwendet werden und vor der Abtastung durch den anderen Kanal nicht zurückgesetzt werden.
• Zusätzlich zur geteilten Verwendung von DAC-Kondensatoren kann auch die geteilte Verwendung von Komponenten in der Art von Verstärkern und Kondensatoren an anderen Stellen entlang den Kanälen eine Kopplung hervorrufen. Beispielsweise kann der Verstärker 30 zwischen der ersten Stufe 100 im Kanal 105 und der ersten Stufe 200 des Kanals 205 geteilt verwendet werden. Bei einem anderen Beispiel kann ein Rückkopplungskondensator im Verstärker 30 der ersten Stufe 100 im ersten Kanal 105 mit einem Verstärker der ersten Stufe 200 im zweiten Kanal 205 geteilt verwendet werden. Dies ist möglich, weil die Verwendung der geteilt verwendeten Komponenten zwischen Kanälen alterniert wird. Demgemäß können die Kanäle 105 / 205 über die geteilt verwendeten Komponenten gekoppelt werden, so dass zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Kickback-Wirkungen eine Speicherwirkung erzeugt wird, bei der der vorhergehende Abtastwert in einem Kanal den aktuellen Abtastwert eines anderen Kanals kontaminiert, was zu Zwischenstufenfehlern führt, die das SNR, den SFDR und die Kleinsignallinearität verringern.
• Bei einem verschachtelten ADC können Kreuzkopplungswirkungen die Anzahl der verschachtelbaren Kanäle auf höchstens zwei begrenzen. Bei zwei verschachtelten Kanälen führen die Kanäle eine Abtastung während alternierender Taktzyklen aus, so dass keine überlappenden Abtastwerte auftreten. Bei drei oder mehr verschachtelten Kanälen können Abtastwerte jedoch einander überlappen, wodurch Störungen (beispielsweise Kickback) während der Abtastung hervorgerufen werden. Demgemäß kann es erforderlich sein, den Betrieb zu beschränken, so dass kein Schalten von Kanälen auftritt, während die Eingabe auf einem bestimmten Kanal abgetastet wird.
• Bei einem Mehrkanal-ADC werden gewöhnlich keine Komponenten geteilt verwendet. Eine Zwischenkanal-Kreuzkopplung kann jedoch noch durch andere Kopplungsmechanismen auftreten. Beispielsweise kann eine Kreuzkopplung auftreten, wenn sich Kanäle auf dem gleichen Substrat oder der gleichen Leiterplatte befinden, mit gemeinsamen Referenzsignalen in der Art von Masse verbunden sind oder sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Wenngleich Kreuzkopplungswirkungen nicht so schwerwiegend wie bei verschachtelten ADC sind (weil die Ausgänge der Kanäle gewöhnlich unabhängig sind), kann die Leistungsfähigkeit noch erheblich beeinträchtigt werden.
• KURZFASSUNG
• Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen eine Verringerung der Kopplung zwischen Kanälen einer Schaltung mit mehreren Kanälen vor.
• Eine beispielhafte Ausführungsform zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren, wobei ein zufällig bestimmter Dither-Betrag in einen ersten Kanal einer Schaltung mit mehreren Kanälen injiziert wird und ein Ausgangssignal eines zweiten Kanals in den mehreren Kanälen nach der Injektion des Dither-Signals erhalten wird. Beim Verfahren werden ferner ein Korrelationswert bestimmt, der den Korrelationsgrad zwischen dem injizierten Dither-Signal und dem Ausgangssignal angibt, und die durch Kreuzkopplung mit dem ersten Kanal auf den zweiten Kanal angewendete Ladungsmenge verringert, wobei der Verringerungsbetrag als Funktion des Korrelationswerts berechnet wird.
• Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die eine Injektionsschaltung, eine Detektionsschaltung, eine Korrelationsschaltung und eine Korrekturschaltung aufweist. Die Injektionsschaltung injiziert einen zufällig bestimmten Dither-Betrag in einen ersten Kanal einer Schaltung mit mehreren Kanälen. Die Detektionsschaltung erhält ein Ausgangssignal eines zweiten Kanals in den mehreren Kanälen, nachdem das Dither-Signal injiziert wurde. Die Korrelationsschaltung bestimmt einen Korrelationswert, der den Korrelationsgrad zwischen dem injizierten Dither-Signal und dem Ausgangssignal angibt. Die Korrekturschaltung verringert die auf den zweiten Kanal infolge der Kreuzkopplung mit dem ersten Kanal angewendete Ladungsmenge, wobei der Verringerungsbetrag als Funktion des Korrelationswerts berechnet wird.
• Figurenliste
• 1 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Pipeline-ADC,
• 2 zeigt ein beispielhaftes System zur Kopplungsverringerung gemäß der vorliegenden Erfindung, und
• 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Kopplungsverringerung.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zur Kickback- und Speicherverringerung in Schaltungen mit mehreren Kanälen.
• 2 zeigt ein beispielhaftes System 150 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 150 kann die vorstehend beschriebenen Kanäle 105 / 205 zusätzlich zu einer Kopplungsverringerungsschaltung 300 aufweisen. Die Verringerungsschaltung 300 kann eine Dither-Injektionsschaltung 310, eine Detektionsschaltung 320, eine Korrelationsschaltung 330 und eine Korrekturschaltung 340 aufweisen.
• Die Dither-Inj ektionsschaltung 310 kann eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung und Injektion eines Dithersignals in eine oder mehrere Stellen in jedem Kanal aufweisen. Gemäß einer Ausfuhrungsform kann die Verringerungsschaltung 300 Verbindungen 27 zur Injektion des Dither-Signals als Analogspannungssignal in eine ausgewählte Stelle in jeder Stufe jedes Kanals 105 / 205 aufweisen. Das Dither-Signal kann als zufällige Spannung innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs erzeugt werden und an eine geeignete Injektionsstelle in jeder Stufe angelegt werden, wie nachstehend erklärt wird. Ein beliebiges Verfahren zum Erzeugen und zum Anwenden einer vorgegebenen Spannung kann zur Bereitstellung des Dither-Signals verwendet werden. Beispielsweise kann eine Pseudozufalls-Digitalzahl zur Erzeugung der Dither-Spannung unter Verwendung eines geschalteten Kondensatornetzes verwendet werden. Das Dither-Signal kann dann über einen oder mehrere parallel mit Abtastkondensatoren in jeder Stufe (beispielsweise in Abtastkondensatoren, die sich in jedem DAC 20 befinden) injiziert werden. Andere Injektionsverfahren sind auch möglich.
• Die Kopplungsverringerungsschaltung 300 kann eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der durch die Pipeline erzeugten Digitalbits aufweisen. Die Pipeline erzeugt Bits von den verschiedenen Stufen, und es kann durch geeignetes Kombinieren dieser Bits unter Verwendung einer geeigneten Schaltungsanordnung eine digitale Repräsentation für das Analogsignal an einem beliebigen Punkt in der Pipeline gebildet werden. Demgemäß kann die Schaltung 300 eine Schaltungsanordnung zum Empfangen einer Gesamtausgabe jedes Kanals 105 / 205 (beispielsweise der Ausgabe der Endstufe) und/oder einer Ausgabe jeder Stufe (beispielsweise der Analogspannung VO, die von jeder Stufe mit Ausnahme der Endstufe erzeugt wird) aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Verringerungsschaltung 300 Verbindungen 29 zur Detektion der Digitalausgabe jeder Stufe aufweisen. Die Ausgaben der jeweiligen Stufen können beispielsweise unter Verwendung einer Konstruktorschaltung kombiniert werden, um eine einzige Digitalzahl zu erzeugen, welche die Ausgabe jedes Kanals 105 / 205 repräsentiert, d. h. eine digitalisierte Version der Analogeingabe Veinl oder Vein2. Auf diese Weise kann die Schaltung 300 sowohl die Gesamtkanalausgabe als auch die einzelnen VO-Ausgaben erhalten. Weil alle ADC eine Digitalausgabe bereitstellen, kann eine zusätzliche Detektionsschaltungsanordnung nicht erforderlich sein, wobei die Detektionsschaltung 320 beispielsweise bereits vorab existierende Hardware aufweisen kann.
• Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann sich die Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der von der Pipeline erzeugten Digitalbits, beispielsweise die Konstruktorschaltung, außerhalb der Schaltung 300 befinden. Herkömmliche ADC weisen häufig Konstruktorschaltungen auf, die leicht für die Verwendung mit einer Kopplungsverringerungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angepasst werden können.
• Die Korrelationsschaltung 330 kann die Ausgabe jedes Kanals von der Detektionsschaltung 320 empfangen und das Dither-Signal mit der Ausgabe korrelieren. Die Korrelation kann unter Verwendung einer beliebigen statistischen Korrelationstechnik ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die verwendete Korrelationstechnik die Methode der kleinsten Quadrate (LMS). Durch die Anwendung eines LMS-Algorithmus kann die Korrelationsschaltung 330 einen Verstärkungskoeffizienten GC (hier alternativ als Kopplungskoeffizient bezeichnet) bestimmen, der das Korrelationsniveau (beispielsweise infolge von Kopplung) zwischen dem injizierten Dither-Signal und der Kanalausgabe angibt.
• Die Korrekturschaltung 340 kann eine Schaltungsanordnung zum Modifizieren der Kanalausgabe zur Verringerung von Kopplungswirkungen aufweisen. Die Korrekturschaltung 340 kann einen Speicher zum Speichern von Korrekturwerten, die Kopplungswerte und auch Wirkungen, die sich aus der Dither-Injektion selbst ergeben, korrigieren. Beispielsweise kann ein erster Korrekturwert dem durch Injektion des Dither-Signals hervorgerufenen Kickback entsprechen, während ein zweiter Korrekturwert dem durch das Eingangssignal vom vorhergehenden Abtastwert hervorgerufenen Kickback entsprechen kann. Die Korrekturschaltung 360 kann als Digitalsubtrahierer implementiert sein, der die Korrekturwerte von der Ausgabe eines für die Korrektur ausgewählten Kanals subtrahiert.
• Ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Verringern von Kopplungswirkungen wird nun mit Bezug auf 3 beschrieben. Das Verfahren 400 kann in Schritt 410 beginnen, wo das Dither-Signal erzeugt und injiziert wird. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen wird der Kickback bei verschachtelten und Mehrkanal-ADC durch Injizieren eines Dither-Signals in eine geeignete Stelle, die der Stelle in einem beeinträchtigenden Kanal entspricht und anschließendes Detektieren des Dither-Signals an einer Stelle in einem beeinträchtigten Kanal verringert. Beispielsweise kann das Dither-Signal im Flash der ersten Stufe oder sowohl im Flash der ersten Stufe (beispielsweise ADC 10) als auch im MDAC der ersten Stufe (beispielsweise am Eingang in den DAC 20) injiziert werden. Wenn das Dither-Signal sowohl im MDAC als auch im Flash injiziert wird, können die Dither-Werte einen ähnlichen Wert aufweisen, brauchen dies jedoch nicht. Wenngleich die Dither-Werte nicht identisch sein müssen, kann es beispielsweise vorteilhaft sein, Dither-Werte auszuwählen, die innerhalb eines bestimmten Bereichs voneinander liegen. Wenn ein Dither-Signal in nur einem vom MDAC und vom Flash injiziert wird, ist es die Verstärkung des MDAC-Verstärkers (d. h. die Zwischenstufenverstärkung). Falls es sowohl in den MDAC als auch in den Flash injiziert wird, misst es die Verstärkung der gesamten Stufe (oder des gesamten ADC), wenn sie sich auf den Eingang bezieht, und nicht nur die Verstärkung des MDAC-Verstärkers. Daher kann die Kopplung, die zu Zwischenstufenverstärkungsfehlern führt, durch Injizieren des Dither-Signals in den MDAC oder den Flash, jedoch nicht in beide, verringert werden. Andererseits kann die als Gesamtverstärkungsfehler auftretende Kopplung (d. h. ein Fehler im Eingang) durch Injizieren des Dither-Signals sowohl in den MDAC als auch den Flash verringert werden.
• Das Dither-Signal kann in Form einer zufällig festgelegten Spannung Vd, die existierenden Spannungen an der beeinträchtigten Stelle (den beeinträchtigten Stellen) überlagert wird, injiziert werden. Dann können die Wirkungen des injizierten Dither-Signals am Ausgang eines anderen Kanals (beispielsweise am Ausgang des Kanals 205) detektiert werden. Die Rollen des „beeinträchtigenden“ Kanals und des „beeinträchtigten“ Kanals können geändert werden, so dass jeder Kanal eine Gelegenheit hat, zur Korrektur von Kreuzkopplungswirkungen, die von diesem bestimmten Kanal ausgehen, ausgewählt zu werden. Gemäß einer Ausführungsform wird ein Kanal als der Beeinträchtigender ausgewählt und wird jeder zusätzliche Kanal wiederum als beeinträchtigter Kanal ausgewählt. Sobald alle zusätzlichen Kanäle ausgewählt und getestet wurden, wird ein anderer Kanal als der nächste Beeinträchtigende ausgewählt und wird das Testen wiederholt, bis jeder Kanal aus der Perspektive sowohl als Beeinträchtigender als auch als Beeinträchtigter analysiert wurde.
• In Schritt 412 kann die Ausgabe des beeinträchtigten Kanals erhalten werden. Die Ausgabe kann unter Verwendung der Detektionsschaltung 320 erhalten werden.
• In Schritt 414 kann die Ausgabe des beeinträchtigten Kanals mit dem Dither-Signal korreliert werden, um den Verstärkungskoeffizienten zu bestimmen. Wenn die Verringerungsschaltung 300 dafür ausgelegt ist, Kickback-Wirkungen zu korrigieren, kann die Korrelation folgendermaßen unter Verwendung eines LMS-Algorithmus ausgeführt werden: $$\text{Gc}{\left(\text{A}\text{, B}\right)}_{\text{n}+1}=\text{Gc}{\left(\text{A}\text{, B}\right)}_{\text{n}}-\mathrm{\mu }*\text{Vd}\left(\text{B}\right)*\left[\text{Vd}\left(\text{B}\right)*\text{Gc}{\left(\text{A}\text{, B}\right)}_{\text{n}}-\text{Vein}\left(\text{A}\right)\right],$$

  

  wobei µ eine LMS-Schrittgrößenkonstante ist, Vd(B) das in Kanal B injizierte Dither-Signal ist, Vein(A) die Gesamtausgabe des Kanals A ist (d. h. die digitalisierte Version des analogen Eingangssignals Vein, das in die erste Stufe in Kanal A eingegeben wird) und Gc(A, B) der Verstärkungskoeffizient vom Kanal B (Beeinträchtigender) zum Kanal A (Beeinträchtigter) ist, wobei berücksichtigt wird, dass, wenn der ADC verschachtelt ist, der Abtastwert auf Kanal B in Bezug auf das Signal am Ausgang von Kanal A zeitlich verschoben sein kann (beispielsweise in einem vorhergehenden Taktzyklus existieren kann). Mit anderen Worten wird Vein(A) zu einer Zeit erhalten, die der Zeit entspricht, wenn erwartet wird, dass die Kreuzkopplungswirkungen von Vd(B) an der beeinträchtigten Stelle in Kanal A beobachtbar sind. Wenn ein Dither-Signal an nur einer Stelle (beispielsweise am MDAC oder am Flash) injiziert wird, gleicht Vd(B) dem Digitalwert der an dieser Stelle angelegten Spannung. Wenn das Dither-Signal an mehr als einer Stelle injiziert wird, gleicht Vd(B) der digitalen Summe aller angelegten Spannungen.
• Wenn die Verringerungsschaltung 300 dafür ausgelegt ist, Speicherwirkungen zu korrigieren, kann die Korrelation folgendermaßen unter Verwendung eines LMS-Algorithmus ausgeführt werden: $$\text{Ge}{\left(\text{A}\text{, B}\right)}_{\text{n}+1}=\text{Ge}{\left(\text{A}\text{, B}\right)}_{\text{n}}-\mathrm{\mu }*\text{Vd}\left(\text{B}\right)*\left[\text{Vd}\left(\text{B}\right)*\text{Ge}{\left(\text{A}\text{, B}\right)}_{\text{n}}-\text{VO}\left(\text{A}\right)\right].$$

  
• Dabei sind VO(A) der Digitalwert der VO-Ausgabe einer der beeinträchtigten Stelle in Kanal A entsprechenden bestimmten Stufe, Vd(B) der Digitalwert des an einer Stelle einer geteilten Komponente (beispielsweise derselben Stufe wie jener, von der VO(A) erhalten wird) in Kanal B injizierten Dither-Signals und Ge(A, B) der Verstärkungskoeffizient von Kanal B zu Kanal A am Ausgang der Stufe, an der VO(A) erhalten wird, wobei berücksichtigt wird, dass, wenn der ADC verschachtelt ist, der Abtastwert auf Kanal B zeitlich in Bezug auf das Signal am Ausgang der entsprechenden Stufe in Kanal A verschoben sein kann.
• Bei 416 wird ein Korrektursignal als Funktion des in Schritt 414 bestimmten Verstärkungskoeffizienten an den beeinträchtigten Kanal angelegt. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann das Korrektursignal sowohl eine Komponente, die Kopplungswirkungen infolge des injizierten Dither-Signals entspricht, als auch eine Komponente, die Kopplungswirkungen infolge der Eingangsabtastung entspricht, aufweisen.
• In der vorstehenden Beschreibung wurde die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezifische beispielhafte Ausführungsformen von ihr beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass daran verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Gedanken und vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen. Beispielsweise kann ein Dither-Signal an einer beliebigen bestimmten Schaltungsstelle injiziert werden und können seine Wirkungen an einer beliebigen anderen Schaltungsstelle detektiert werden, um den Kopplungskoeffizienten zwischen diesen beiden Stellen zu erfassen. Wenngleich die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit verschachtelten und Mehrkanal-ADC beschrieben wurde, können die verschiedenen Ausführungsformen zur Verringerung der Kopplung in einer beliebigen Schaltung, die mehrere Kanäle aufweist, angepasst werden. Überdies kann eine beliebige Kopplung zwischen beliebigen zwei Stellen verringert werden. Zusätzlich kann die Korrelation Wirkungen höherer Ordnung durch Austauschen von Vd durch Terme höherer Ordnung (beispielsweise Vd², Vd³, Vd⁴ usw.) korrigieren. Die hier beschriebenen Ausführungsformen können in verschiedenen Kombinationen miteinander kombiniert präsentiert werden. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind demgemäß als erläuternd statt als einschränkend anzusehen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• US 61559361 [0001]

Claims (10)

1. Vorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine Injektionsschaltung, die einen zufällig bestimmten Dither-Betrag in einen ersten Kanal einer Schaltung mit mehreren Kanälen injiziert, eine Detektionsschaltung, die ein Ausgangssignal eines zweiten Kanals in den mehreren Kanälen erhält, nachdem das Dither-Signal injiziert wurde, eine Korrelationsschaltung, die einen Korrelationswert bestimmt, der den Korrelationsgrad zwischen dem injizierten Dither-Signal und dem Ausgangssignal angibt, und eine Korrekturschaltung, welche die infolge der Kreuzkopplung mit dem ersten Kanal auf den zweiten Kanal angewendete Ladungsmenge verringert, wobei der Verringerungsbetrag als Funktion des Korrelationswerts berechnet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Dither-Signal als Funktion einer zufällig erzeugten Digitalzahl injiziert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Dither-Signal durch Überlagern einer zufällig erzeugten Spannung über ein existierendes Spannungssignal im ersten Kanal injiziert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verringerungsbetrag unter Verwendung zweier Komponenten berechnet wird: der Ladungsmenge, die durch die Abtastung eines Eingangssignals am ersten Kanal angewendet wird, und der Ladungsmenge, die durch die Injektion des Dither-Signals angewendet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: jeder Kanal eine mehrstufige Pipeline in einem Analog-Digital-Wandler ist, und das Dither-Signal in wenigstens eine von der Digital-Analog-Wandler(DAC)-Komponente in einer ausgewählten Stufe des ersten Kanals und einer Flash-Komponente in der ausgewählten Stufe injiziert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: jeder Kanal eine mehrstufige Pipeline in einem Analog-Digital-Wandler ist, wenigstens eine Komponente zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal geteilt wird und das Dither-Signal in nur eine von einer Digital-Analog-Wandler(DAC)-Komponente in einer ausgewählten Stufe des ersten Kanals und einer Flash-Komponente in der ausgewählten Stufe injiziert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die wenigstens eine Komponente einer von einem Verstärker und einem Abtastkondensator ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Dither-Injektion, das Erhalten des Ausgangssignals, das Bestimmen des Korrelationswerts und das Verringern der auf den zweiten Kanal angewendeten Ladungsmenge wiederholt werden, während wenigstens einer von dem ersten und dem zweiten Kanal durch einen anderen Kanal in den mehreren Kanälen ersetzt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Wiederholung fortgesetzt wird, bis jeder Kanal in den mehreren Kanälen zur Injektion sowie zur Verringerung ausgewählt wurde.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Korrelationswert unter Verwendung eines Algorithmus nach der Methode der kleinsten Quadrate (LMS) bestimmt wird, wobei Terme zweiter oder höherer Ordnung des Dither-Signals mit dem Ausgangssignal korreliert werden.

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