KR101637190B1 - Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function - Google Patents

Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function Download PDF

Info

Publication number
KR101637190B1
KR101637190B1 KR1020150067259A KR20150067259A KR101637190B1 KR 101637190 B1 KR101637190 B1 KR 101637190B1 KR 1020150067259 A KR1020150067259 A KR 1020150067259A KR 20150067259 A KR20150067259 A KR 20150067259A KR 101637190 B1 KR101637190 B1 KR 101637190B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
adc
algorithm
input
nad
Prior art date
Application number
KR1020150067259A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김진태
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건국대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Priority to KR1020150067259A priority Critical patent/KR101637190B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101637190B1 publication Critical patent/KR101637190B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1009Calibration
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/124Sampling or signal conditioning arrangements specially adapted for A/D converters
    • H03M2201/6345
    • H03M2201/71

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC에 있어서, 상기 디지털 교정 엔진에 사용되는 한 세트의 가중치(w)의 값을 바이섹션 알고리듬을 이용하여 최적화하는 ADC 교정방법을 공개한다. 이 방법은 상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계마다, 상기 ADC의 NAD(잡음 및 왜곡에 의한 오류)를 최소화하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값이 존재하는지 여부를 결정하는 '볼록해 존재성 문제'를 푸는 볼록해 존재성 결정단계를 수행하는, 바이섹션 알고리듬 수행단계를 포함한다. 그리고 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용하는 기대 최적값 및 상한경계값(u) 또는 하한경계값(l)을 상기 '볼록해 존재성 문제'의 해가 존재하는지 여부에 따라 갱신하도록 되어 있다.Disclosed is an ADC calibration method for optimizing the value of a set of weights w used in the digital calibration engine using a bissing algorithm, including an pipeline stage portion and a digital calibration engine. For each iteration of the bimanthine algorithm, the method includes determining whether there is a value of the set of weights w that minimizes the NAD (noise and distortion due to noise) of the ADC, To perform a briskness determination step to solve the " problem ". And updates the expected optimal value and the upper bound limit value u or the lower bound limit value 1 used in the biventing algorithm according to whether there is a solution of the convex existence problem.

Description

아날로그-디지털 컨버터 교정 방법 및 자가 교정이 가능한 아날로그-디지털 컨버터{Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function}[0001] The present invention relates to an analog-to-digital converter calibration method and a self-calibrating analog-to-digital converter,

본 발명은 자가 교정이 가능한 고해상도의 아날로그-디지털 컨버터 및 아날로그-디지털 컨버터의 자가 교정 방법에 관한 기술이다.The present invention relates to a self-calibration method for high-resolution analog-to-digital converters and analog-to-digital converters capable of self-calibration.

파이프라인 A/D 컨버터들의 디지털-도메인 교정 기술은 연구가 활발한 분야이다. 그중 전경(foreground) 및 배경(backgroud) 교정기술은 광범위하게 연구되어 오고 있다. 상기 배경 접근은 명목상의 데이터 변환들을 방해하지 않고 아날로그-도메인에서의 부정확한 오류를 교정하는 하는 이점이 있고, 다양한 환경 변화에도 적응기법을 통해 오류를 연속적으로 교정할 수 있다. 그러나 수렴시간과 충분한 신호 활동 또는 신호 범위 감소를 포함하는 디자인 이슈들은 해결해야 할 문제로 남아 있다. 반면에, 전경 접근은 아날로그 회로의 부정확성을 정적으로 교정하는 기법으로, 신호 범위 감소와 입력-신호 통계 필요 사안들로부터 자유롭다. 다만 상기 전경 교정은 정적인 방법이기 때문에, 시스템이 가동되지 않거나 또는 환경 변화가 감지될 때 간헐적인 교정들이 허락되는 어플리케이션에서 이상적으로 사용된다. Digital - domain calibration techniques for pipelined A / D converters are an active area of research. Of these, foreground and backgroud correction techniques have been extensively studied. This background approach has the advantage of correcting inaccurate errors in the analog-domain without interfering with nominal data conversions, and is able to continuously correct errors via adaptive techniques, even with various environmental changes. However, design issues, including convergence time and sufficient signal activity or signal range reduction, remain a challenge. On the other hand, foreground access is a technique for statically correcting the inaccuracies of analog circuits and is free from signal range reduction and input-signal statistics needs. However, because the foreground calibration is a static method, it is ideally used in applications where intermittent calibrations are allowed when the system is not running or when environmental changes are detected.

전경 교정방법에 관한 종래의 문헌들로서 아래의 논문들의 예를 들 수 있다.Examples of conventional papers on foreground correction methods include the following papers.

[1] A. N. Karnicolas, H.-S. Lee, and K. L. Barcrania, "A 15-b 1-Msample/s digitally self-calibrated pipeline ADC," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 28, no. 12, pp. 1207.1215, Dec. 1993. [1] A. N. Karnicolas, H.-S. Lee, and K. L. Barcrania, "A 15-b 1-Msample / s digitally self-calibrated pipeline ADC," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 28, no. 12, pp. 1207.1215, Dec. 1993.

[2] A. Verma and B. Razavi, "A 10-bit 500-MS/s 55-mW CMOS ADC," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, no. 11, pp. 3039.3049, Nov. 2009. [2] A. Verma and B. Razavi, "A 10-bit 500-MS / s 55-mW CMOS ADC," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, no. 11, pp. 3039.3049, Nov. 2009.

[3] B. Sahoo and B. Razavi, "A 12-bit 200-MHz CMOS ADC," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, no. 9, pp. 2366.2380, Sep. 2009. [10] K. D. Poulton, R. M. R. Neff, M. S. Holcomb, and J. Kang, "Method of calibrating an analog-to-digital converter and a circuit implementing the same," U.S. Patent 6 720 895, Apr. 13, 2004. [3] B. Sahoo and B. Razavi, "A 12-bit 200-MHz CMOS ADC," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, no. 9, pp. 2366.2380, Sep. 2009. [10] K. D. Poulton, R. M. R. Neff, M. S. Holcomb, and J. Kang, "A Method of Calibrating an Analog-to-Digital Converter and a Circuit Implementing the Same," U.S. Pat. Patent 6 720 895, Apr. 13, 2004.

[4] X. Dai, D. Chen, and R. Geiger, "A cost-effective histogram test-based algorithm for digital calibration of high-precision pipelined ADCs," in Proc. IEEE Int. Symp. Circuits Syst., May 2005, pp. 4831.4834. [4] X. Dai, D. Chen, and R. Geiger, "A cost-effective histogram test-based algorithm for digital calibration of high-precision pipelined ADCs," in Proc. IEEE Int. Symp. Circuits Syst., May 2005, pp. 4831.4834.

[5] Y. Chiu, C. W. Tsang, B. Nikolic, and P. R. Gray, "Least mean square adaptive digital background calibration of pipelined analog-to-digital converters," IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 51, no. 1, pp. 38.46, Jan. 2004.[5] Y. Chiu, C. W. Tsang, B. Nikolic, and P. R. Gray, "Least mean square adaptive digital background calibration of pipelined analog-to-digital converters," IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 51, no. 1, pp. 38.46, Jan. 2004.

도 1 및 도 2는 본 발명에서 사용될 수 있는 ADC이 내부구조에 대하여 설명하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시한 구조 자체는 이미 알려진 구조이다.Figures 1 and 2 illustrate the internal structure of an ADC that can be used in the present invention. The structure itself shown in Figs. 1 and 2 is a known structure.

본 발명에서는 파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC를 최적화하는 기술을 제공하고자 한다.The present invention provides a technique for optimizing an ADC including a pipeline stage unit and a digital calibration engine.

본 발명이 제시하는 방법은 전경 교정의 카테고리에 속하지만 다음에 제시되는 3가지 때문에 이전의 방법들과 다르다. 1) 교정 입력에 있어서 완벽한 정보를 필요로 하지 않는다. 2) 더 적은 교정 데이터 샘플들을 필요로 한다. 3) 교정 파라미터들은 볼록 최적화를 통해 찾아진다. 본 발명에서 제시된 교정 방법은 증폭기 비선형성으로부터 발생하는 고차 비선형성 오류들을 교정하지 않는다. 그러나 적은 전력 소모로 고속으로 동작시킬수 있어 2-300MHz 이상의 샘플링 레이트를 갖는 고속 ADCs에서 여전히 실용적인 중요성을 갖는다. The method proposed by the present invention belongs to the category of foreground correction, but is different from the previous methods because of the following three points. 1) Complete information is not required for calibration input. 2) Requires fewer calibration data samples. 3) Calibration parameters are found through convex optimization. The calibration method presented in the present invention does not correct higher order nonlinearity errors arising from amplifier nonlinearity. However, it can be operated at high speed with low power consumption, which is still of practical importance in high-speed ADCs with sampling rates of 2-300 MHz.

본 발명에서는 볼록 최적화 관점에서 근-기반의 교정을 수행한다. 도 1에는, 임의 개수의 1.5bit 스테이지들을 갖는 파이프라인 스테이지부(10)와 디지털 교정 엔진(디지털-교정 블록)(20)을 포함하는 파이프라인 ADC의 일반적인 모델이 제시되어 있다. 상기 각 스테이지에서 출력되는 로 디지털 비트(raw digital bit)들은 상기 스테이지 웨이트 또는 라딕스(radix)를 선택하며, 이 스테이지 웨이트는 디지털 블록 내의 파이프라인을 따라 더해짐으로써 교정된 ADC 출력을 생성한다. The present invention performs near-based calibration in terms of convex optimization. 1, a general model of a pipelined ADC including a pipeline stage portion 10 having an arbitrary number of 1.5-bit stages and a digital calibration engine (digital-calibration block) 20 is shown. The raw digital bits output at each stage select the stage weight or radix and the stage weight is added along the pipeline in the digital block to produce a calibrated ADC output.

도 2의 블록 다이어그램에 나타낸 상기 각 1.5bit 스테이지는 subADC에서 대략적인 양자화를 수행하며, 잔여의 아날로그 정보를 뒤따르는 스테이지에 잔여신호 증폭기를 사용하여 전달한다. 실제의 ADC 설계 시에는 ADC의 비선형성에 기여하는 다양한 비이상적인 현상들이 문제가 된다. 선행문헌에서 공통적으로 받아들여지는 모델 접근방법은, 선형이며 메모리가 없는 에러로서 subADC 오프셋, 유한한 op앰프 이득, 커패시터 부정합과 같은 다른 오류 소스들을 고려하면서, 메모리가 없는 약한 비선형 함수에 의하여, 잔여신호 증폭기의 행동을 근사화하는 것이다.
Each of the 1.5 bit stages shown in the block diagram of FIG. 2 performs coarse quantization in the subADC and delivers the remaining analog information to the following stage using a residual signal amplifier. In real ADC design, a variety of non-ideal phenomena contribute to the non-linearity of the ADC. A commonly accepted model approach in the prior literature is linear non-memory error, a weak nonlinear function with no memory, taking into account other error sources such as subADC offset, finite op amp gain, and capacitor mismatch, It is to approximate the behavior of the signal amplifier.

이러한 가정하에, I번째 스테이지의 전달 함수를 위한 수학적 모델은 3개의 파리미터를 갖는 subADC 출력 및 입력의 다항식으로서 아래 식 (1)과 같이 간결하게 제시될 수 있다.
Under this assumption, the mathematical model for the transfer function of the I-th stage can be presented concisely as the following equation (1) as a polynomial of the subADC output and input with three parameters.

식 (1)Equation (1)

Figure 112015046266037-pat00001

Figure 112015046266037-pat00001

여기서 Vref는 기준 전압이고, Vin,i는, Vout,i, di는 각각 i번째 스테이지의 입력, 출력, 및 subADC 출력을 나타낸다. 파라미터 G1과 G2는 선형 이득을 나타내고, G3는 잔여신호 증폭기의 약한 비선형 특성을 모델링한 것이다. 도 2의 1.5bit 스테이지의 경우에, subADC 출력 di는 {-1, 0, 1}을 가질 수 있다.
Where Vref is the reference voltage and Vin, i is Vout, i, di denote the input, output, and subADC output of the ith stage, respectively. The parameters G1 and G2 represent the linear gain, and G3 the weak nonlinear characteristic of the residual signal amplifier. 2, the subADC output di may have {-1, 0, 1}.

ADC 입력의 디지털 표현을 재구성하는 것은, subADC 출력들의 선형 조합에 의해 이루어진다. 정규화된 표현에서, 아날로그 입력 전압과 선형으로 결합된 m개 스테이지들의 파이프라인 ADC 출력들 사이의 관계는 식 (2)과 같이 주어질 수 있다.
Reconstructing the digital representation of the ADC input is accomplished by a linear combination of subADC outputs. In the normalized expression, the relationship between the pipeline ADC outputs of the m stages in linear combination with the analog input voltage can be given as Equation (2).

식 (2)Equation (2)

Figure 112015046266037-pat00002

Figure 112015046266037-pat00002

여기서 eq는 양자화 오류를 의미하고, wi는 파이프라인에서 i번째 스테이지의 라딕스(radix)을 의미한다. 식 (2)로부터 분명하게 드러나듯이, 파이프라인 ADC 교정의 공통 목표는 eq를 최소화하는 모든 스테이지들의 라딕스인 wi들을 찾아내는 것이다. 수학적으로, 길이 n의 알려진 ADC 입력 샘플들 y∈R n, 및 이에 대응하는 subADC 출력 행렬 D∈R n*m 에 대해, 교정 문제는 식 (3)과 같은 L2-노옴(norm) 최소화 문제로서 구성될 수 있다. 여기서 Dij는 i번째 입력 yi에 대한 j번째 스테이지의 subADC 출력을 나타낸다.
Where e q means a quantization error and w i means the radix of the ith stage in the pipeline. As is evident from equation (2), the common goal of pipeline ADC calibration is to find w i, which is the radix of all stages that minimize e q . Mathematically, for a known sample of the ADC input length n y∈ R n, and outputs matrix subADC D∈ R n * m corresponding thereto, the calibration problem is that the formula (3) as to minimize L2- norm (norm) problems, such as Lt; / RTI > Where D ij represents the subADC output of the j-th stage for the i-th input y i.

식 (3)Equation (3)

Figure 112015046266037-pat00003

Figure 112015046266037-pat00003

여기서 w는 변수이다(w∈R m).
Where w is a variable (w ∈ R m ).

식 (3)의 문제는 볼록 최적화 문제로서 내점 방법 또는 최소자승 문제로서 의사-역행렬 방법을 통해 풀릴 수 있다. 본 발명에서는 전자의 방식을 이용한다.
The problem of Eq. (3) can be solved through the pseudo-inverse method as a convex optimization problem or a least squares problem. In the present invention, the former method is used.

세미 블라인드 전경 교정을 위해 SNDR 최대화 교정 및 세미 블라인드 교정에 대하여 설명한다.SNDR Maximization Calibration and Semi-Blind Calibration for Semi-Blind Foreground Calibration.

우선 SNDR 최대화 교정 방법을 설명한다. First, the method of maximizing the SNDR is described.

식 (3)의 교정 문제는 입력 신호와 입력 신호의 디지털 표현 사이의 오류를 LMS 관점에서 최소화한다. ADC 성능 척도의 관점에서, 이것은 잡음 및 왜곡(NAD)에 의한 오류를 최소화하는 것과 동일하다. The calibration problem of equation (3) minimizes the error between the digital representation of the input signal and the input signal in terms of the LMS. In terms of ADC performance measures, this is equivalent to minimizing errors due to noise and distortion (NAD).

NAD는

Figure 112015046266037-pat00004
로 정의될 수 있으며, 이때, n은 데이터 샘플들의 수를 의미하고, x[i]와 x'[i]는 각각 i번째 데이터, 및 i번째 데이터에 대한 최적의 핏(fit)을 의미한다. SNDR을 최대화하기 위해, NAD와 신호 전력 모두 동시에 고려되어야 하며, 그 결과 식 (4)와 같은 최적화 문제가 정의될 수 있다.
NAD
Figure 112015046266037-pat00004
Where n denotes the number of data samples, and x [i] and x '[i] denote the optimal fit for the ith data and the ith data, respectively. In order to maximize the SNDR, both the NAD and the signal power must be considered at the same time, so that an optimization problem such as Eq. (4) can be defined.

식 (4)Equation (4)

Figure 112015046266037-pat00005

Figure 112015046266037-pat00005

여기서 w는 변수이다(w∈R m).
Where w is a variable (w ∈ R m ).

식 (4)는 Linear-fractional 최적화라는 형태의 문제로 아핀 함수(affine function)들의 비율을 최소화하 하는 형태의 최적화 문제이다. 식 (4)는 엄밀히 말하면 볼록 최적화 문제는 아니지만, 의사 볼록 최적화 문제이고 적절한 초기 하한경계값과 상항경계값을 갖는 바이섹션 알고리듬을 이용해 최적의 해를 찾을 수 있다. Equation (4) is a form of optimization that minimizes the proportion of affine functions due to the form of linear-fractional optimization. Equation (4) is not strictly a convex optimization problem, but it can find an optimal solution by using a bivensection algorithm with a pseudo convex optimization problem and an appropriate initial lower bound and boundary boundary values.

바이섹션 알고리즘의 구체적인 적용은 다음과 같다. 우선 p*를 식 (4)의 추정된 최적 SNDR의 역수라고 한다. 그 다음, 식 (5)의 볼록해 존재성 문제를 이용하여 해를 구할수 있다. 여기서 w는 변수이다(w∈R m).
The specific application of the bi-section algorithm is as follows. Let p * be the reciprocal of the estimated optimal SNDR of Eq. (4). Then, the solution can be solved using the convexity problem of equation (5). Where w is a variable (w ∈ R m ).

식 (5)Equation (5)

Figure 112015046266037-pat00006

Figure 112015046266037-pat00006

식 (5)를 풀어냄으로써, 최적의 w를 찾거나 또는 식 (5)가 주어진 p*에 대한 해가 존재하지 않는지를 검증할 수 있다. 최적의 w를 찾기 위한 바이섹션 알고리듬을 적용하기 위하여, SNDR의 가능한 범위의 중간값으로 p*를 설정하여 시작한다. 도 3에 나타낸 u로서 표시된 SNDR 범위의 초기 상한경계값은 ADC의 이상적인 해상도로부터 도출되며, 도 3에 나타낸 l로서 표시된 SNDR 범위의 초기 하한경계값은 교정되지 않은 SNDR 또는 대략적인 추정에 의해 도출된다. 초기 하한경계값은 충분히 작은 값이기만 한다면 정확할 필요가 없다. 그 후에 최적의 값이 SNDR의 초기 범위의 절반보다 더 위쪽에 있는지 또는 더 아래쪽에 있는지를 결정하기 위해 식 (5)의 문제를 풀고, 최적화의 결과에 따라 그 다음 반복단계에서 그 범위를 갱신한다. 이 과정을 전체 반복 횟수가 미리 결정된 최대값에 도달할 때까지 반복한다. By solving equation (5), we can find the optimal w, or we can verify that equation (5) does not exist for a given p *. To apply the bimanth algorithm to find the optimal w, we start by setting p * to the median of the possible range of SNDR. The initial upper boundary value of the SNDR range shown as u shown in Figure 3 is derived from the ADC's ideal resolution and the initial lower boundary value of the SNDR range, denoted as l shown in Figure 3, is derived by the uncalibrated SNDR or rough estimation . The initial lower bound threshold value is not necessarily accurate if it is sufficiently small. The problem of equation (5) is then solved to determine if the optimal value is above or below the half of the initial range of the SNDR and the range is updated in the next iteration according to the result of the optimization . This process is repeated until the total number of iterations reaches a predetermined maximum value.

도 3에 나타낸 알고리듬에서, Nuncal은 교정되지 않은 ADC의 유효 비트 수(ENOB)를 의미하고, Nb는 ADC의 이상적인 해상도를 의미하며, itermax는 사용자가 정의한 반복 횟수의 최대값을 의미한다. 식 (4)가 의사 볼록 문제이기 때문에, 앞서 제시된 바이섹션 방법을 통해 풀게 되면 글로벌 최적 라딕스 벡터 w를 찾을 수 있다.In the algorithm shown in FIG. 3, Nuncal denotes the number of valid bits (ENOB) of the uncorrected ADC, Nb denotes the ideal resolution of the ADC, and itermax denotes the maximum number of repetitions defined by the user. Since Eq. (4) is a pseudo convex problem, we can find the global optimal Radix vector w by solving it by the previously mentioned vi- section method.

이제 세미 블라인드 교정 방법을 설명한다.Now we will explain the method of semi-blind calibration.

식 (5)의 SNDR 최적화 문제의 한 가지 한계는, 이 교정법은 교정 입력 y에 대한 사전정보를 요구한다는 것이다. 실제로는, 교정 입력 샘플들의 정확한 값들을 아는 것은 언제나 가능하지는 않다. 다행히도, SNDR 극대화 문제의 공식은 신호의 구조가 알려져만 있다면, 알려지지 않은 입력값을 위해 변경될 수 있다. 본 발명에서, 신호가 양질의 사인 곡선과 비교하여 발생시키기 쉬운 dc-램프 신호를 교정 입력으로 간주할 수 있다. 이때, n의 기록된 길이와 고정된 스텝 크기를 갖는 dc-램프 교정 입력이 -Vcal,dc로부터 Vcal,dc까지 변화하는 경우를 고려할 수 있다. 세미 블라인드 전경 교정을 위한 변경된 볼록해 존재성 문제는 식 (6)과 같이 제시될 수 있다.
One limitation of the SNDR optimization problem of Eq. (5) is that this calibration requires prior knowledge of the calibration input y. In practice, it is not always possible to know the exact values of the calibration input samples. Fortunately, the formula for the SNDR maximization problem can be changed for unknown input values if the structure of the signal is known. In the present invention, a dc-ramp signal, which is likely to be generated in comparison with a good sinusoidal signal, can be regarded as a calibration input. At this time, it is possible to consider a case where the dc-lamp calibration input having a recorded length of n and a fixed step size changes from -Vcal, dc to Vcal, dc. The modified convexity problem for the semi-blind frontal correction can be presented as Eq. (6).

식 (6)Equation (6)

Figure 112015046266037-pat00007
Figure 112015046266037-pat00007

이때, 변수

Figure 112015046266037-pat00008
Figure 112015046266037-pat00009
n 추정된 I번째 입력이고, Vest는 dc램프의 추정된 피크값이다. 식 (6)을 풀면, w뿐만 아니라 최적의 Vest를 찾아낼 수 있다. At this time,
Figure 112015046266037-pat00008
The
Figure 112015046266037-pat00009
n is the estimated I-th input, and Vest is the estimated peak value of the dc ramp. Solving equation (6), we can find the optimal Vest as well as w.

세미 블라인드 교정 문제를 풀기 위해, 우리는 도 3에 제시된 이등분된 알고리듬을 이용한다. 그러나 식 (5)의 문제 대신에 식 (6)의 문제를 이용한다. y와 w 모두 변수라는 점에서 세미 블라인트 교정은 최소자승방법과는 호환되지 않는다는 점을 인식하는 것은 중요하다. To solve the problem of the semi-blind calibration, we use the bisected algorithm shown in Fig. However, instead of the problem of Eq. (5), we use the problem of Eq. (6). It is important to note that both y and w are variables, so it is important to note that semi-blind corrections are not compatible with least-squares methods.

본 명세서는, 본 발명의 기본 사상이 기록된 아래의 논문을 참조로서 포함한다. The present specification contains, as a reference, the following articles in which the basic idea of the present invention is recorded.

Jintae Kim and Minjae Lee, "A Semiblind Digital-Domain Calibration of Pipelined A/D Converters via Convex Optimization", IEEE TRANSACTIONS ON VERY LARGE SCALE INTEGRATION (VLSI) SYSTEMS, 2014 or 2015.
Jintae Kim and Minjae Lee, "A Semiblind Digital-Domain Calibration of Pipelined A / D Converters via Convex Optimization", IEEE TRANSACTIONS ON VERY LARGE SCALE INTEGRATION (VLSI) SYSTEMS, 2014 or 2015.

이하, 본 발명의 일 관점에 따라 제공되는 ADC 교정방법을 설명한다. 이 방법은, 파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC에 있어서, 상기 디지털 교정 엔진에 사용되는 한 세트의 가중치(w)의 값을 바이섹션 알고리듬을 이용하여 최적화하는 ADC 교정방법이다. 이 방법은, 상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계마다, 상기 ADC의 NAD(잡음 및 왜곡에 의한 오류)를 최소화하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값이 존재하는지 여부를 결정하는 '볼록해 존재성 문제'를 푸는 볼록해 존재성 결정단계를 수행하는, 바이섹션 알고리듬 수행단계를 포함하며, 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용하는 기대 최적값 및 상한경계값(u) 또는 하한경계값(l)을 상기 '볼록해 존재성 문제'의 해가 존재하는지 여부에 따라 갱신하도록 되어 있다. Hereinafter, an ADC calibration method provided according to one aspect of the present invention will be described. The method is an ADC calibration method for optimizing the value of a set of weights w used in the digital calibration engine using a bissing algorithm, in an ADC including a pipeline stage unit and a digital calibration engine. For each iteration of the bimanthine algorithm, the method comprises the steps of: determining whether there is a value of the set of weights w that minimizes the NAD (error due to noise and distortion) of the ADC; (U) or a lower limit boundary value (l) used in the bimanth algorithm, and a step of determining whether the upper limit threshold value And is updated according to whether or not there exists a solution of 'convex existence problem'.

이때, 상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 ADC에 의해 발생하는 NAD(노이즈 및 왜곡)의 값; 및 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용되는 상기 기대 최적값(p*);이 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의될 수 있다.At this time, the 'convexity problem' means a value of NAD (noise and distortion) generated by the ADC; And the expected optimal value (p *) used in the bimanth algorithm; a value of the set of weights w satisfying a predetermined condition exists.

이때, 상기 소정의 조건은, 상기 NAD에 상기 기대 최적값(p*)을 곱한 값이 상기 한 세트의 가중치(w)의 총 합을 root(2)로 나눈 값(Arms)보다 작아야 하는 조건일 수 있다.At this time, the predetermined condition is a condition that the value obtained by multiplying the NAD by the expected optimum value (p *) should be smaller than a value (A rms ) obtained by dividing the total sum of the weights w of the set by root (2) Lt; / RTI >

이때, 상기 NAD는, 상기 ADC에 입력되는 n개의 입력 샘플들의 값들(y)과 n개의 입력 샘플들의 값(y)들을 상기 ADC가 교정하여 출력한 n개의 교정된 ADC 출력값들 사이의 유클리디안 거리를 기초로 정의될 수 있다. 또는 상기 유클리디안 거리들의 제곱의 합의 루트로 정의될 수 있다. In this case, the NAD is a value obtained by multiplying the values (y) of the n input samples and the values (y) of the n input samples input to the ADC by the euclidean distance between the n corrected ADC output values Can be defined on the basis of distance. Or the sum of the squares of the Euclidean distances.

이때, 상기 n개의 입력 샘플의 값은, 상기 ADC에 입력되는 것으로서 알려진 구조를 갖는 아날로그 입력신호로부터 샘플링된 값이라고 추정되는 추정값이며, 상기 추정값은 상기 아날로그 입력신호의 모양을 확정하는 데에 필요한 미지의 한 개 이상의 파라미터에 의해 결정되며, 상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 NAD의 값; 및 상기 기대 최적값(p*);이 상기 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값뿐만 아니라 상기 한 개 이상의 파라미터의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의되는 것일 수 있다. The value of the n input samples is an estimated value estimated to be a value sampled from an analog input signal having a structure known as being input to the ADC and the estimated value is an unknown value required to determine the shape of the analog input signal The " convexity problem " is determined by the value of the NAD; And determining whether the value of the one or more parameters exists, as well as the value of the set weight w that causes the expected optimal value p * to satisfy the predetermined condition. have.

이때, 상기 바이섹션 알고리듬에서 상기 상한경계값(u)이 초기값은 A1^(b1*Nuncal+c1)와 같이 주어지고, 상기 하한경계값(l)의 최기값은 A2^(b2*Nb+c2)와 같이 주어질 수 있다. 단, Nuncal은 상기 ADC가 교정되기 이전의 유효 비트수이고, Nb는 상기 ADC의 이상적인 해상도를 나타내는 값이며, A1, A2, b1, b2, c1, c2는 미리 결정된 상수이다. The initial value of the upper boundary value u is given by A1 ^ (b1 * N uncal + c1) in the bimanth algorithm and the absolute value of the lower bound value l is given by A2 ^ (b2 * N b + c2). However, uncal N is the number of significant bits of the ADC prior to calibration, N b is the value that represents the ideal resolution of the ADC, A1, A2, b1, b2, c1, c2 is a predetermined constant.

이때, 상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계는, 상기 기대 최적값(p*)을 상기 상한경계값과 하한경계값의 중간값으로 설정하는 단계; 및 상기 '볼록해 존재성 문제'에 대한 해가 존재하는 경우에는, 상기 하한경계값(l)을 상기 각 반복단계에서의 상기 기대 최적값으로 대체하고, 그렇지 않은 경우에는, 상기 상한경계값(u)을 상기 각 반복단계에서의 상기 기대 최적값으로 대체하는 단계를 포함하며, 상기 바이섹션 알고리듬의 모든 반복단계가 종료되면, 마지막 반복단계에서 구한 상기 가중치(w)의 값을 이용하여 상기 ADC를 최적화하도록 되어 있을 수 있다.In this case, each repetition step of the bimaning algorithm may include setting the expected optimal value p * as an intermediate value between the upper limit value and the lower limit value; And if there is a solution to the 'convexity problem', replace the lower bound value (1) with the expected optimal value in each iteration step, otherwise, the upper bound value u) to the expected optimal value in each of the iterative steps, wherein, when all the iterative steps of the bivene algorithm are completed, using the value of the weight w obtained in the last iteration step, . ≪ / RTI >

이때, 상기 파이프라인 스테이지부는 서로 캐스캐이드 연결된 m개(자연수)의 스테이지를 포함하고, n개(자연수)의 아날로그 데이터 샘플들이 각각 상기 m개의 스테이지들을 순차적으로 통과하도록 되어 있으며, 상기 디지털 교정엔진은 m개의 멀티플렉서를 포함하며, 상기 각각의 멀티플렉서는 대응하는 상기 각각의 스테이지에서 출력되는 멀티플렉서 선택비트를 이용하여 가중치를 선택하여 출력하도록 되어 있으며, 상기 아날로그 데이터 샘플에 대한 교정된 ADC 출력 값은 출력된 상기 가중치들을 더한 값일 수 있다. In this case, the pipeline stage unit includes m (natural number) stages cascade-connected with each other, and n (natural number) analog data samples are sequentially passed through the m stages, Wherein each multiplexer is adapted to select and output a weight using a multiplexer select bit output at the corresponding respective stage, wherein the calibrated ADC output value for the analog data sample is an output May be a value obtained by adding the weighted values obtained by the weighting.

본 발명의 다른 관점에 따라, 파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC를 제공할 수 있다. 이때, 상기 ADC는 상기 디지털 교정 엔진에 사용되는 한 세트의 가중치(w)의 값을 바이섹션 알고리듬을 이용하여 최적화하도록 되어 있으며, 상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계마다, 상기 ADC의 NAD(잡음 및 왜곡에 의한 오류)를 최소화하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값이 존재하는지 여부를 결정하는 '볼록해 존재성 문제'를 푸는 볼록해 존재성 결정단계를 수행하는, 바이섹션 알고리듬 수행단계를 수행하도록 되어 있고, 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용하는 기대 최적값 및 상한경계값(u) 또는 하한경계값(l)을 상기 '볼록해 존재성 문제'의 해가 존재하는지 여부에 따라 갱신하도록 되어 있다. According to another aspect of the present invention, an ADC including a pipeline stage unit and a digital calibration engine can be provided. Wherein the ADC is adapted to optimize the value of a set of weights w used in the digital calibration engine using a bissing algorithm and for each iteration of the binsection algorithm the NAD of the ADC Performing a convexity presence determination step of solving a " convex existence problem " which determines whether there is a value of the set weight w that minimizes the error due to distortion And updates the expected optimal value and the upper limit value u or the lower limit value 1 used in the bimanth algorithm according to whether the solution of the 'convex existence problem' exists or not .

이때, 상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 ADC에 의해 발생하는 NAD(노이즈 및 왜곡)의 값; 및 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용되는 상기 기대 최적값(p*);이 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의될 수 있다.At this time, the 'convexity problem' means a value of NAD (noise and distortion) generated by the ADC; And the expected optimal value (p *) used in the bimanth algorithm; a value of the set of weights w satisfying a predetermined condition exists.

이때, 상기 소정의 조건은, 상기 NAD에 상기 기대 최적값(p*)을 곱한 값이 상기 한 세트의 가중치(w)의 총 합을 root(2)로 나눈 값(Arms)보다 작아야 하는 조건일 수 있다. At this time, the predetermined condition is a condition that the value obtained by multiplying the NAD by the expected optimum value (p *) should be smaller than a value (A rms ) obtained by dividing the total sum of the weights w of the set by root (2) Lt; / RTI >

이때, 상기 NAD는, 상기 ADC에 입력되는 n개의 입력 샘플들의 값들(y)과 n개의 입력 샘플들의 값(y)들을 상기 ADC가 교정하여 출력한 n개의 교정된 ADC 출력값들 사이의 유클리디안 거리에 의해 정의될 수 있다. In this case, the NAD is a value obtained by multiplying the values (y) of the n input samples and the values (y) of the n input samples input to the ADC by the euclidean distance between the n corrected ADC output values Can be defined by distance.

이때, 상기 n개의 입력 샘플의 값은, 상기 ADC에 입력되는 것으로서 알려진 구조를 갖는 아날로그 입력신호로부터 샘플링된 값이라고 추정되는 추정값이며, 상기 추정값은 상기 아날로그 입력신호의 모양을 확정하는 데에 필요한 미지의 한 개 이상의 파라미터에 의해 결정되며, 상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 NAD의 값; 및 상기 기대 최적값(p*);이 상기 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치(w)의 값뿐만 아니라 상기 한 개 이상의 파라미터의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의될 수 있다. The value of the n input samples is an estimated value estimated to be a value sampled from an analog input signal having a structure known as being input to the ADC and the estimated value is an unknown value required to determine the shape of the analog input signal The " convexity problem " is determined by the value of the NAD; And solving whether the value of the one or more parameters exists, as well as the value of the set weight w that causes the expected optimal value p * to satisfy the predetermined condition .

본 발명에 따르면 파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC를 최적화하는 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, a technique for optimizing an ADC including a pipeline stage unit and a digital calibration engine can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ADC의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 ADC의 'Stage i'의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 볼록해 존재성 문제를 바이섹션 알고리듬과 결합하여 ADC를 최적화하는 방법에 관한, 본 발명의 일 실시예에 따른 알고리듬을 나타낸다.
1 is a diagram illustrating a structure of an ADC according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an internal structure of 'Stage i' of the ADC shown in FIG.
Figure 3 shows an algorithm according to one embodiment of the present invention, relating to a method of optimizing an ADC by combining a convex existence problem with a vise section algorithm.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be implemented in various other forms. The terminology used herein is for the purpose of understanding the embodiments and is not intended to limit the scope of the present invention. Also, the singular forms as used below include plural forms unless the phrases expressly have the opposite meaning.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

본 발명의 실시예 1은 ADC(analog-to-digital converter)로 입력되는 아날로그 신호를 정확하게 알고 있을 때의 실시예일 수 있다.Embodiment 1 of the present invention can be an embodiment in which an analog signal inputted to an analog-to-digital converter (ADC) is known accurately.

도 1은 본 발명의 본 발명의 실시예에 적용 가능한 ADC(1)의 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram showing a structure of an ADC 1 applicable to an embodiment of the present invention.

ADC(1)는 파이프라인 스테이지부(pipelined stage part)(10) 및 디지털 교정 엔진(20)을 포함할 수 있다. 파이프라인 스테이지부(10)는 m개의 스테이지(stage)를 포함할 수 있다. 이때, 첫 번째 스테이지인 'Stage 1'은 MSB를 출력할 수 있고, 마지막 스테이지인 'Stage m'은 LSB를 출력할 수 있다. 파이프라인 스테이지부(10)는 아날로그 전압값인 Vin.ADC를 입력받아 'Stage 1'으로 입력하며, 상기 'Stage 1'은 아날로그 값인 'Vout,1'을 출력하여 다음 순번의 스테이지(Stage)에게 제공할 수 있다. 순차적으로 연결되어 있는 각 스테이지를 차례대로 거치면서 각각의 스테이지는 예컨대, 2bit의 디지털 값을 더 출력할 수 있다. 일예로, i번째 스테이지인 'Stage i'는 아날로그 값인 Vin,i를 입력받아 아날로그 값인 Vout,i을 출력하고 그리고 디지털 값인 di를 출력할 수 있다(단, i는 1 내지 m의 자연수). 상기 디지털 값들은 디지털 교정 엔진(20)으로 입력될 수 있다. The ADC 1 may include a pipelined stage part 10 and a digital proofing engine 20. The pipeline stage section 10 may include m stages. In this case, the first stage 'Stage 1' can output the MSB, and the last stage 'Stage m' can output the LSB. The pipeline stage unit 10 inputs V in.ADC , which is an analog voltage value, into 'Stage 1', and 'Stage 1' outputs 'V out, 1 ' , which is an analog value , ). Each stage sequentially outputs digital values of, for example, 2 bits while sequentially connecting the stages. For example, Stage i, which is an i-th stage, receives V in, i, which is an analog value , and outputs an analog value V out, i and outputs a digital value d i (where i is a natural number ). The digital values may be input to the digital calibration engine 20.

디지털 교정 엔진(20)은 상기 스테이지의 개수와 동일한 개수의 멀티플렉서(MUX) 및 D 플리플롭을 포함할 수 있다. 이때, D 플리플롭의 개수는 멀티플렉서의 총 개수보다 한 개 적을 수도 있다. 디지털 교정 엔진(20)은 파이프라인 스테이지부(10)의 각 스테이지로부터 출력되는 디지털 값을 각 스테이지에 대응되는 MUX로 입력할 수 있다. i번째 스테이지인 'Stage i'로부터 상기 디지털 값인 di를 제공받는 MUX를 'MUXi'라고 지칭할 수 있다. 각각의 상기 디지털 값 di는 각각의 'MUXi'의 선택비트로 사용되는 값일 수 있다. 이때 사용되는 'MUXi'는 상기 선택비트 di에 따라 3개의 값 중 한 개의 값을 출력하도록 되어 있다. 예컨대, 'MUXi'는 'Stage i'에서 출력되는 di값에 따라 {wi, 0, -wi} 값 중 한 개의 값을 선택하여 출력할 수 있다. 각각의 'MUXi'에서 출력된 출력값은 대하는 D 플리플롭 'DFi'으로 입력되며, 전단계의 D 플리플롭 'DFi-1'의 출력값과 'MUXi' 출력값을 서로 더하여 교정한 ADC의 출력값을 얻을 수 있다. The digital proofing engine 20 may include the same number of multiplexers (MUX) and D flip-flops as the number of stages. At this time, the number of D flip-flops may be one less than the total number of multiplexers. The digital calibration engine 20 can input the digital value output from each stage of the pipeline stage unit 10 to the MUX corresponding to each stage. The MUX provided with the digital value d i from the i-th stage 'Stage i' may be referred to as 'MUX i '. Each of the digital values d i may be a value used as a selection bit of each 'MUX i '. The 'MUX i ' used at this time is configured to output one of three values according to the selection bit d i . For example, 'MUX i ' can select one of the values of {w i , 0, -w i } according to the value of d i output from Stage i. Each 'MUX i' the output value output from the treating D replicon flop 'DF i' as an input and, in the previous stage D replicon flop 'DF i-1' of the output value and the 'MUX i' the addition output value of the calibration ADC each output Can be obtained.

도 1에 제시된 ADC의 구조는 가중치(wi)값이 미리 정해져있지 않을 수 있으며, 본 발명에 의해 가중치(wi)값이 결정될 수 있다.In the structure of the ADC shown in FIG. 1, the weight w i may not be predetermined, and the weight w i may be determined by the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 'Stage i'의 내부구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the internal structure of 'Stage i' shown in FIG.

각 스테이지는 트랙/홀드부(T/H)(11), 한 개 이상의 비교기(Comparator)(12), 디지털/아날로그 컨버터(DAC)(13), 및 잔여신호 증폭기(Residue Amplifier)(14)를 포함할 수 있다. Each stage includes a track / hold section (T / H) 11, one or more comparators 12, a digital / analog converter (DAC) 13, and a residual amplifier 14 .

i번째 스테이지인 'Stage i'는 전 단계 스테이지인 'Stage i-1'로부터 아날로그 값인 Vin,i를 입력 받을 수 있다. 이때, Vin,i 값은 트랙/홀드부(11)를 통해 홀드되어 복수 개의 비교기(12)에 각각 입력될 수 있다. 이때 각 비교기(12)는 Vin,i 이외에도 기준값인 Vref(reference voltage)를 추가로 입력받도록 되어 있다. The i-th stage 'Stage i' can receive the analog value V in, i from the previous stage 'Stage i-1'. At this time, the value of V in, i may be held by the track / hold unit 11 and input to the plurality of comparators 12, respectively. At this time, each comparator 12 receives a reference voltage V ref (reference voltage) in addition to V in, i .

상기 비교기(12)를 통해 출력된 값의 비트들을 이용하여 di가 생성되며, di는 DAC(13)에 의해 대응되는 아날로그 값으로 변환될 수 있다. di는 예컨대, {-1, 0, +1} 중 어느 하나의 값을 가질 수도 있으며, 이러한 값을 표현하기 위해 di는 2개 이상의 비트로 표현될 수도 있다.D i is generated using the bits of the value output through the comparator 12, and d i can be converted to a corresponding analog value by the DAC 13. d i may have a value of, for example, {-1, 0, +1}, and d i may be represented by two or more bits to express such a value.

트랙/홀드부(T/H)(11)에서 홀드된 아날로그 값으로부터 상기 변환된 아날로그 값을 차감함으로써 잔여 신호를 생성할 수 있다. 상기 생성된 잔여 신호는 잔여신호 증폭기(14)를 통해 증폭되어 아날로그 값인 출력값 Vout,i이 생성될 수 있다. 상기 출력값 Vout,i은 다음 스테이지인 'Stage i+1'로 입력될 수 있다. The residual signal can be generated by subtracting the converted analog value from the analog value held at the track / hold portion (T / H) 11. The generated residual signal is amplified through the residual signal amplifier 14 to generate an output value V out, i which is an analog value. The output value V out, i may be input to the next stage 'Stage i + 1'.

본 발명의 명세서에서 Vin,i, Vout,i이, 및 di는 각각 'Stage i'의 입력, 출력, 및 subADC 출력이라고 지칭될 수 있다.In the specification of the present invention, V in, i , V out, i , and d i may be referred to as the input, output, and subADC output of Stage i, respectively.

즉, 실시예 1에서 ADC(1)를 최적화화는 것은 'w'를 최적화하는 것을 의미한다. 파이프라인 스테이지부(10) 안에 있는 ADC는 여러 가지 아날로그 회로의 부정확성들 때문에 이상적인 양자화 오류 이외에 다른 오류들이 추가적으로 발생하게 되는데, 이러한 오류 성분들의 총 합을 최소화 하는 한 세트의 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)를 찾을 필요가 있다. 상기 양자화 오류(eq)는 ADC(1)로 입력되는 아날로그 신호(Vin,ADC)의 데이터 샘플과 교정된 ADC 출력값 사이에 생기는 오차로서, 이상적인 ADC라면 NAD(Noise And Distortion, 잡음 및 왜곡)에 의한 오류와 동일할 수 있다. 즉, 상기 양자화 오류(eq)는 이상적인 양자화 오류이고 NAD는 양자화 오류에 추가적으로 다른 아날로그 회로들의 에러까지 더해져서 나오는 것이다. 아날로그 회로의 에러가 전혀 없다면 NAD=eq일 수 있다.That is, in the first embodiment, the optimization of the ADC (1) implies optimizing 'w'. The ADC in the pipeline stage portion 10 additionally generates other errors besides the ideal quantization error due to the inaccuracies of various analog circuits. One set of weights (w i , i, 1 to m). The quantization error (e q) is a formed between the the data samples of the ADC (1) the analog signal (V in, ADC) input to the calibration ADC output error, the ideal ADC If NAD (Noise And Distortion, noise and distortion) Can be the same as the error by That is, the quantization error (e q ) is an ideal quantization error and the NAD is an addition of quantization error plus errors of other analog circuits. If there is no error in the analog circuit can be a NAD = e q.

실시예 1에서는 상기 NAD를 최소화하는 한 세트의 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수) 값이 존재하는지 여부를 결정하고, 존재하는 경우의 그 가중치 값을 찾기 위해 바이섹션 알고리듬을 이용할 수 있다. In the first embodiment, a binsection algorithm can be used to determine whether a set of weights (w i , i is a natural number from 1 to m) that minimizes the NAD exists and to find its weight value when present have.

바이섹션 알고리듬(bisection algorithm)이란, 상한 경계값(upper bound)인 u와 하한 경계값(lower bound)인 l을 설정하는 단계, u와 l의 중간값((u+l)/2)을 '기대 최적값'으로 설정하는 단계, 및 u, l 중 어느 하나를 (u+l)/2로 대체(다시 설정)하는 단계를 복수 회 수행하는 단계를 수행함으로써 최적 해를 찾는 알고리듬을 지칭할 수 있다. 바이섹션 알고리듬의 적용 예는 종래 다양한 기술분야에서 찾아볼 수 있을 것이다.The bisection algorithm is a method of setting an upper bound u and a lower bound l, setting a middle value of u and l ((u + l) / 2) (U + l) / 2, and performing a plurality of steps to set (u + l) / 2 to any one of u and l to designate an optimal solution. have. Application examples of the vise section algorithm can be found in various conventional techniques.

본 실시예에서 사용된 바이섹션 알고리듬은 도 3에 제시한 알고리듬에 포함된 것과 같은 것일 수 있다.The vise section algorithm used in this embodiment may be the one included in the algorithm shown in Fig.

도 3은 볼록해 존재성 문제를 바이섹션 알고리듬과 결합하여 ADC를 최적화하는 방법에 관한, 본 발명의 일 실시예에 따른 알고리듬이다.Figure 3 is an algorithm according to one embodiment of the present invention, relating to a method of optimizing an ADC by combining a convexity problem with a vise section algorithm.

바이섹션 알고리듬에 제시된 바와 같이 상하경계값 u와 l을 설정한 후(라인 1), 2행부터 8행까지 미리 결정된 횟수(itermax)만큼 반복하도록 되어 있을 수 있다(repeat ~ until). 이때, 상기 '기대 최적값'을 p*라고 지칭하고(라인 3), 소위 '볼록해 존재여부'를 판별하기 위하여 풀어야 하는 '볼록해 존재성 문제(convex feasibility problem)'를 정의한 식 (5)를 푸는 과정을 수행하고(라인 4), '볼록해 존재성 문제'인 식 (5)를 만족하는 해인 w값이 존재하면 상기 p*를 l로 대체하고(라인 5), w값이 존재하지 않으면 상기 p*를 u로 대체(라인 6)할 수 있다. 미리 결정된 횟수(itermax)만큼의 반복이 종료되면, 마지막 반복 단계에서 구한 해인 w값을 최적의 해인 것으로 결정할 수 있다(라인 9).
It may be repeated ~ until until the upper and lower boundary values u and l are set (line 1) and then the line 2 to the line 8 is repeated a predetermined number of times (iter max ) as shown in the bimanth algorithm. (5), which defines the 'convex feasibility problem' which must be solved in order to determine the so-called 'convex existence' (Line 4), and if there exists a solution w satisfying equation (5) which is convexity problem, replace p * with l (line 5), and if w does not exist , The above p * can be replaced by u (line 6). When the iteration of a predetermined number of times (iter max ) is completed, it is possible to determine that the w value obtained in the last iteration step is the optimal solution (line 9).

식 (5) Equation (5)

Figure 112015046266037-pat00010

Figure 112015046266037-pat00010

식 (5)에서 n은 ADC(1)입력되는 입력 샘플의 길이, 즉 입력 샘플의 개수를 나타낸다.In Equation (5), n represents the length of the input sample to be input to the ADC (1), that is, the number of input samples.

식 (5)에서 y는 n*1 행렬로서, y의 엘리먼트 yi는 ADC(1)입력되는 상기 입력 샘플 중 i번째 입력 샘플의 값을 나타낸다. 여기서 y는 확정적으로 정해진 값이다.In equation (5), y is an n * 1 matrix, and the element y i of y represents the value of the i-th input sample of the input sample to be input to the ADC (1). Where y is a deterministic value.

식 (5)에서 D는 n*m 행렬로서, D의 엘리먼트 Dij는 상기 y의 엘리먼트 yi에 대하여 j번째 스테이지 'Stage j'에서의 상기 'subADC 출력'인 di의 값을 나타낼 수 있다.In equation (5), D is an n * m matrix, and element D ij of D may represent the value of d i which is the 'subADC output' in the jth stage 'stage j' with respect to element yi of y.

식 (5)에서 w는 1*m 행렬로서, w의 엘리먼트 wi는 도 1에 도시한 디지털 교정 엔진(20)에 나타낸 'MUXi'의 입력으로서 선택되어야 하는 가중치 값인 wi를 나타낸다.
In equation (5), w is a 1 * m matrix, and element w i of w represents a weight value w i to be selected as the input of 'MUX i ' shown in digital calibration engine 20 shown in FIG.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

실시예 2는 ADC(1) 교정방법에 관한 것으로서, ADC(1)는 파이프라인 스테이지부(10)와 디지털 교정 엔진(20)을 포함할 수 있다. ADC(1)로 입력되는 신호의 교정을 위해서, 디지털 교정 엔진(20)에서는 한 세트의 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)의 값을 사용할 수 있는데, 이때 최적의 한 세트의 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)를 실시예 1에서 설명한 바이섹션 알고리듬을 이용하여 구할 수 있다. 즉, 최적의 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)를 구함으로써, ADC(1)를 최적화할 수 있다.The second embodiment relates to an ADC (1) calibration method, wherein the ADC 1 can include a pipeline stage unit 10 and a digital calibration engine 20. [ In order to calibrate the signal input to the ADC 1, the digital calibration engine 20 can use a set of weights (w i , where i is a natural number from 1 to m), where an optimal set of weights (w i , where i is a natural number from 1 to m) can be obtained by using the bimanth algorithm described in the first embodiment. That is, the ADC 1 can be optimized by obtaining an optimum weight (w i , i is a natural number from 1 to m).

이때, 바이섹션 알고리듬을 수행하는 단계에서는, 상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계(repeat ~ until)마다, 주어진 값(p*)에 대하여 상기 ADC(1)의 NAD(잡음 및 왜곡에 의한 오류)를 최소화하는 상기 한 세트의 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)의 값이 존재하는지 여부를 결정하는 소위 '볼록해 존재성 결정단계'를 수행할 수 있다. At this time, in the step of performing the bimaning algorithm, the NAD (error due to noise and distortion) of the ADC 1 with respect to a given value (p *) is calculated for each repeated step A so-called &quot; convexity presence determination step &quot; which determines whether or not a value of the set of minimizing w i , i is a natural number of 1 to m exists is performed.

상기 바이섹션 알고리듬에서 사용하는 '기대 최적값'(p*) 또는 상하경계값(u,l)을 상기 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)의 값이 존재하는지 여부에 따라 갱신하도록 되어 있을 수 있다.(P *) or the upper / lower boundary value (u, l) used in the bimanth algorithm is updated according to whether or not the weight value (w i , i is a natural number of 1 to m) .

예컨대, 상기 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)의 값이 존재한다면, 하한경계값(l)은 상기 주어진 값으로 설정되고, 상기 가중치(wi, i는 1 내지 m의 자연수)의 값이 존재하지 않으면, 상한경계값(u)은 상기 주어진 값으로 설정될 수 있다.
For example, if a value of the weight (w i , i is a natural number of 1 to m) exists, the lower limit boundary value 1 is set to the given value, and the weight w i , i is a natural number of 1 to m, The upper bound value u may be set to the given value.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

실시예 3은 ADC(analog-to-digital converter)로 입력되는 아날로그 신호의 구조는 알고 있지만, 상기 아날로그 신호에 부가되어 있는 왜곡 및/또는 잡음에 의한 변형결과를 정확하게 알지 못할 때의 실시예일 수 있다. 즉, ADC(1)로 입력되는 아날로그 신호(Vin,ADC)의 구조, 아날로그 신호(Vin,ADC)가 예컨대 아날로그 신호(Vin,ADC)가 싸인파(sin)의 신호인지, 램프형(ramp) 신호인지만을 알 수 있고, 정확한 입력값을 알지 못할 때의 실시예이다. 아날로그 신호(Vin,ADC)에 왜곡이 존재하거나 여기에 노이즈가 더해진 경우에는 정확인 입력값을 알지 못할 수 있다.Embodiment 3 may be an embodiment in which the structure of an analog signal input to an analog-to-digital converter (ADC) is known, but the distortion and / or distortion caused by the noise added to the analog signal is not known accurately . That is, the structure of the ADC (1) the analog signal (V in, ADC) input to an analog signal (V in, ADC) is for example an analog signal (V in, ADC) is that the signal of the sine wave (sin), the lamp-type (ramp) signal, and does not know the correct input value. If there is distortion in the analog signal (V in, ADC ) or there is added noise, the correct input value may not be known.

실시예 3은 기본적은 실시예 1과 동일한 과정을 거치지만, '볼록해 존재성 문제'에서 찾아야 하는 해의 개수가 더 많아지고, 해의 종류가 부가된다는 점이 다르다. 즉, '볼록해 존재성 문제'가 다른 방식으로 정의된다.The third embodiment basically performs the same process as the first embodiment, but differs in that the number of solutions to be found in the 'convexity existence problem' increases and the types of solutions are added. In other words, the convex existence problem is defined in a different way.

실시예 1에서 풀어야 하는 '볼록해 존재성 문제'에서는 그 값을 찾아내야 하는 변수로서 가중치(w)만을 고려하면 됐다. 그러나 실시예 3에서 풀어야 하는 '볼록해 존재성 문제'에서는 그 값을 찾아내야 하는 변수로서 상기 가중치(w) 뿐만 아니라 각 신호의 구조를 결정하는 데에 필수적인 역할을 하는 한 개 이상의 소정의 파라미터의 최적값을 더 고려해야 한다. In the 'convex existence problem' to be solved in the first embodiment, it is only necessary to consider the weight (w) as a variable to find the value. However, in the 'convexity problem' to be solved in the third embodiment, it is necessary to determine not only the weight w but also one or more predetermined parameters that are essential for determining the structure of each signal Further consideration should be given to the optimum value.

예컨대, ADC(1)로 입력되는 아날로그 신호(Vin,ADC)가 싸인파 신호라면, 이 싸인파 신호의 구조는 진폭(A), 주파수(f), 및 위상(Ø)에 의해 특정될 수 있다. 따라서 실시예 3에서 풀어야 하는 '볼록해 존재성 문제'에서는 그 값을 찾아내야 하는 변수로서 상기 가중치(w)의 최적값 뿐만 아니라, 진폭(A), 주파수(f), 및 위상(Ø)의 파라미터들의 최적값을 구해야 한다. For example, if the analog signal (V in, ADC ) input to the ADC 1 is a sine wave signal, the structure of the sine wave signal can be specified by the amplitude A, the frequency f and the phase have. Therefore, in the 'convexity problem' to be solved in the third embodiment, as a parameter to find the value, not only the optimum value of the weight w but also the amplitude (A), the frequency (f), and the phase The optimal value of the parameters should be obtained.

다른 예로서, ADC(1)로 입력되는 아날로그 신호(Vin,ADC)가 램프형 신호라면, 이 램프형 신호의 구조는 피크값(Vest)에 의해 특정될 수 있다. 따라서 실시예 3에서 풀어야 하는 '볼록해 존재성 문제'에서는 그 값을 찾아내야 하는 변수로서 상기 가중치(w)의 최적값 뿐만 아니라, 피크값(Vest)의 파라미터의 최적값을 구해야 한다. 이러한 경우의 '볼록해 존재성 문제'는 아래 식 (6)과 같이 정의될 수 있다.
As another example, if the analog signal (V in, ADC ) input to the ADC 1 is a ramp type signal, the structure of this ramp type signal can be specified by the peak value V est . Therefore, in the 'convexity problem' to be solved in the third embodiment, the optimum value of the parameter of the peak value (V est ) as well as the optimal value of the weight w must be found as a parameter to find the value. The 'convexity problem' in this case can be defined as the following equation (6).

식 (6)
Equation (6)

Figure 112015046266037-pat00011

Figure 112015046266037-pat00011

식 (6)에서 n은 ADC(1)입력되는 입력 샘플의 길이, 즉 입력 샘플의 개수를 나타낸다.In Equation (6), n represents the length of the input sample to be input to the ADC (1), that is, the number of input samples.

식 (6)에서

Figure 112015046266037-pat00012
은 n*1 행렬로서,
Figure 112015046266037-pat00013
의 엘리먼트
Figure 112015046266037-pat00014
는 ADC(1)입력되는 상기 입력 샘플 중 i번째 입력 샘플의 추정값을 나타낸다. In equation (6)
Figure 112015046266037-pat00012
Is an n * 1 matrix,
Figure 112015046266037-pat00013
Element of
Figure 112015046266037-pat00014
Represents the estimated value of the i-th input sample of the input sample to be input to the ADC (1).

식 (6)에서 D는 n*m 행렬로서, D의 엘리먼트 Dij는 상기

Figure 112015046266037-pat00015
의 엘리먼트
Figure 112015046266037-pat00016
에 대하여 j번째 스테이지 'Stage j'에서의 상기 'subADC 출력'인 di의 값을 나타낼 수 있다.In equation (6), D is an n * m matrix, and element D ij of D
Figure 112015046266037-pat00015
Element of
Figure 112015046266037-pat00016
The value of the 'subADC output, the d i in the j-th stage, Stage j' can be expressed with respect to the.

식 (6)에서 w는 1*m 행렬로서, w의 엘리먼트 wi는 도 1에 도시한 디지털 교정 엔진(20)에 나타낸 'MUXi'의 입력으로서 선택되어야 하는 가중치 값인 wi를 나타낸다.In formula (6) w 1 * m as a matrix, the elements of w w i w i represents the weight values to be selected as an input to the 'MUX i' shown in a digital proofing engine 20 shown in FIG.

식 (6)에서 Vest는 ADC(1)로 입력되는 아날로그 신호(Vin,ADC)가 램프형 신호인 경우, 이 램프형 신호의 구조는 피크값을 나타내면, 그 본질상 0보다 큰 값을 갖게된다. 그리고 식 (6)에 의해 정의되는 문제에 있어서 조건으로서 작용하게 된다.In the equation (6), if the analog signal (V in, ADC ) input to the ADC (1) is a ramp signal, the structure of the ramp signal indicates a peak value, do. And acts as a condition in the problem defined by equation (6).

상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the essential characteristics thereof. The contents of each claim in the claims may be combined with other claims without departing from the scope of the claims.

Claims (13)

파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC에 있어서, 상기 디지털 교정 엔진에 사용되는 한 세트의 가중치의 값을 바이섹션 알고리듬을 이용하여 최적화하는 ADC 교정방법으로서,
상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계마다, 상기 ADC의 NAD를 최소화하는 상기 한 세트의 가중치의 값이 존재하는지 여부를 결정하는 '볼록해 존재성 문제'를 푸는 볼록해 존재성 결정단계를 수행하는, 바이섹션 알고리듬 수행단계를 포함하며,
상기 바이섹션 알고리듬에서 사용하는 기대 최적값 및 상한경계값 또는 하한경계값을 상기 '볼록해 존재성 문제'의 해가 존재하는지 여부에 따라 갱신하도록 되어 있는, ADC 교정방법.
CLAIMS What is claimed is: 1. An ADC calibration method for optimizing a set of weight values used in the digital calibration engine using a bissing algorithm, the ADC comprising a pipeline stage portion and a digital calibration engine,
Performing, for each iteration step of the bivene algorithm, a convexity presence determination step of solving a &quot; convexity presence problem &quot; that determines whether a value of the set of weights that minimizes the NAD of the ADC is present, And performing a bimanth algorithm,
Wherein an expected optimal value and an upper bound or a lower bound used in the bivene algorithm are updated according to whether there is a solution of the 'convex existence problem'.
제1항에 있어서, 상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 ADC에 의해 발생하는 NAD의 값; 및 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용되는 상기 기대 최적값; 이 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의되는, ADC 교정방법.The method of claim 1, wherein the 'convexity problem' comprises: a value of NAD generated by the ADC; And the expected optimal value used in the bimanth algorithm; Is defined as a problem of solving whether or not the value of the set of weights satisfying the predetermined condition exists. 제2항에 있어서, 상기 소정의 조건은, 상기 NAD에 상기 기대 최적값을 곱한 값이 상기 한 세트의 가중치의 총 합을 root(2)로 나눈 값보다 작아야 하는 조건인, ADC 교정방법. 3. The ADC calibration method according to claim 2, wherein the predetermined condition is that a value obtained by multiplying the NAD by the expected optimal value is smaller than a value obtained by dividing a total sum of the weights of the one set by root (2). 제2항에 있어서, 상기 NAD는, 상기 ADC에 입력되는 n개의 입력 샘플들의 값들과 상기 n개의 입력 샘플들의 값들을 상기 ADC가 교정하여 출력한 n개의 교정된 ADC 출력값들 사이의 유클리디안 거리에 의해 정의되는, ADC 교정방법.3. The method of claim 2, wherein the NAD is a sum of the eccentric distance between the n input samples to be input to the ADC and the values of the n input samples, Gt; ADC, &lt; / RTI &gt; 제4항에 있어서,
상기 n개의 입력 샘플의 값은, 상기 ADC에 입력되는 것으로서 알려진 구조를 갖는 아날로그 입력신호로부터 샘플링된 값이라고 추정되는 추정값이며,
상기 추정값은 상기 아날로그 입력신호의 모양을 확정하는 데에 필요한 미지의 한 개 이상의 파라미터에 의해 결정되며,
상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 NAD의 값; 및 상기 기대 최적값; 이 상기 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치의 값뿐만 아니라 상기 한 개 이상의 파라미터의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의되는,
ADC 교정방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the values of the n input samples are estimates estimated to be sampled from analog input signals having a structure known as being input to the ADC,
Wherein the estimate is determined by one or more unknown parameters needed to determine the shape of the analog input signal,
The 'convexity problem' is a value of the NAD; And the expected optimal value; Is defined as a problem of solving whether or not the value of the one or more parameters as well as the value of the set of weights satisfying the predetermined condition exists,
ADC calibration method.
제1항에 있어서,
상기 바이섹션 알고리듬에서 상기 상한경계값의 초기값은 A1^(b1*Nuncal+c1)와 같이 주어지고, 상기 하한경계값의 초기값은 A2^(b2*Nb+c2)와 같이 주어지는, ADC 교정방법. (단, Nuncal은 상기 ADC가 교정되기 이전의 유효 비트수이고, Nb는 상기 ADC의 이상적인 해상도를 나타내는 값이며, A1, A2, b1, b2, c1, c2는 미리 결정된 상수임.)
The method according to claim 1,
The initial value of the upper limit boundary value, the in the by-section algorithm is given as A1 ^ (b1 * N uncal + c1) is given as an initial value of the lower limit boundary value A2 ^ (b2 * N b + c2), ADC calibration method. (Where, N is the ADC uncal the number of significant bits before the correction, N b is the value that represents the ideal resolution of the ADC, A1, A2, b1, b2, c1, c2 are being predetermined constants.)
제1항에 있어서,
상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계는,
상기 기대 최적값을 상기 상한경계값과 하한경계값의 중간값으로 설정하는 단계; 및
상기 '볼록해 존재성 문제'에 대한 해가 존재하는 경우에는, 상기 하한경계값을 상기 각 반복단계에서의 상기 기대 최적값으로 대체하고, 그렇지 않은 경우에는, 상기 상한경계값을 상기 각 반복단계에서의 상기 기대 최적값으로 대체하는 단계
를 포함하며,
상기 바이섹션 알고리듬의 모든 반복단계가 종료되면, 마지막 반복단계에서 구한 상기 가중치의 값을 이용하여 상기 ADC를 최적화하도록 되어 있는,
ADC 교정방법.
The method according to claim 1,
Each repetition step of the biventing algorithm comprises:
Setting the expected optimal value as an intermediate value between the upper bound value and the lower bound value; And
If there is a solution to the 'convexity problem', replace the lower bound value with the expected optimal value in each iteration step, otherwise, With the expected optimal value at
/ RTI &gt;
Wherein all of the iterative steps of the vise section algorithm are completed and the ADC is optimized using the weight values obtained in the last iteration step,
ADC calibration method.
제1항에 있어서,
상기 파이프라인 스테이지부는 서로 캐스캐이드 연결된 m개(자연수)의 스테이지를 포함하고, n개(자연수)의 아날로그 데이터 샘플들이 각각 상기 m개의 스테이지들을 순차적으로 통과하도록 되어 있으며,
상기 디지털 교정엔진은 m개의 멀티플렉서를 포함하며,
상기 각각의 멀티플렉서는 대응하는 상기 각각의 스테이지에서 출력되는 멀티플렉서 선택비트를 이용하여 가중치를 선택하여 출력하도록 되어 있으며,
상기 아날로그 데이터 샘플에 대한 교정된 ADC 출력 값은 출력된 상기 가중치들을 더한 값인,
ADC 교정방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pipeline stage unit includes m (natural number) stages cascaded with each other, and n (natural number) analog data samples are sequentially passed through the m stages,
Wherein the digital calibration engine comprises m multiplexers,
Wherein each of the multiplexers is adapted to select and output a weight using a multiplexer select bit output from the corresponding stage,
Wherein the calibrated ADC output value for the analog data sample is a sum of the output weights,
ADC calibration method.
파이프라인 스테이지부와 디지털 교정 엔진을 포함하는 ADC로서,
상기 ADC는 상기 디지털 교정 엔진에 사용되는 한 세트의 가중치의 값을 바이섹션 알고리듬을 이용하여 최적화하도록 되어 있으며,
상기 바이섹션 알고리듬의 각 반복단계마다, 상기 ADC의 NAD를 최소화하는 상기 한 세트의 가중치의 값이 존재하는지 여부를 결정하는 '볼록해 존재성 문제'를 푸는 볼록해 존재성 결정단계를 수행하는, 바이섹션 알고리듬 수행단계를 수행하도록 되어 있고,
상기 바이섹션 알고리듬에서 사용하는 기대 최적값 및 상한경계값 또는 하한경계값을 상기 '볼록해 존재성 문제'의 해가 존재하는지 여부에 따라 갱신하도록 되어 있는,
ADC.
An ADC comprising a pipeline stage portion and a digital proofing engine,
Wherein the ADC is adapted to optimize a set of weight values used in the digital calibration engine using a bissing algorithm,
Performing, for each iteration step of the bivene algorithm, a convexity presence determination step of solving a &quot; convexity presence problem &quot; that determines whether a value of the set of weights that minimizes the NAD of the ADC is present, And performs the bimanth algorithm execution step,
Wherein the controller is configured to update an expected optimal value and an upper bound value or a lower bound value used in the bivene algorithm according to whether there is a solution of the 'convex existence problem'
ADC.
제9항에 있어서, 상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 ADC에 의해 발생하는 NAD의 값; 및 상기 바이섹션 알고리듬에서 사용되는 상기 기대 최적값; 이 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의되는, ADC.10. The method of claim 9, wherein the convexity problem is a value of NAD generated by the ADC; And the expected optimal value used in the bimanth algorithm; Is defined as a problem of solving whether or not the value of the set of weights satisfying the predetermined condition exists. 제10항에 있어서, 상기 소정의 조건은, 상기 NAD에 상기 기대 최적값을 곱한 값이 상기 한 세트의 가중치의 총 합을 root(2)로 나눈 값보다 작아야 하는 조건인, ADC. 11. The ADC of claim 10, wherein the predetermined condition is that a value obtained by multiplying the NAD by the expected optimal value is less than a value obtained by dividing a total sum of weights of the one set by root (2). 제10항에 있어서, 상기 NAD는, 상기 ADC에 입력되는 n개의 입력 샘플들의 값들과 상기 n개의 입력 샘플들의 값들을 상기 ADC가 교정하여 출력한 n개의 교정된 ADC 출력값들 사이의 유클리디안 거리에 의해 정의되는, ADC.11. The method of claim 10, wherein the NAD is a sum of squared distances between the n input samples to be input to the ADC and the values of the n input samples, Lt; / RTI &gt; 제12항에 있어서,
상기 n개의 입력 샘플의 값은, 상기 ADC에 입력되는 것으로서 알려진 구조를 갖는 아날로그 입력신호로부터 샘플링된 값이라고 추정되는 추정값이며,
상기 추정값은 상기 아날로그 입력신호의 모양을 확정하는 데에 필요한 미지의 한 개 이상의 파라미터에 의해 결정되며,
상기 '볼록해 존재성 문제'는, 상기 NAD의 값; 및 상기 기대 최적값; 이 상기 소정의 조건을 만족하도록 하는 상기 한 세트의 가중치의 값뿐만 아니라 상기 한 개 이상의 파라미터의 값이 존재하는지 여부를 푸는 문제로서 정의되는,
ADC.


13. The method of claim 12,
Wherein the values of the n input samples are estimates estimated to be sampled from analog input signals having a structure known as being input to the ADC,
Wherein the estimate is determined by one or more unknown parameters needed to determine the shape of the analog input signal,
The 'convexity problem' is a value of the NAD; And the expected optimal value; Is defined as a problem of solving whether or not the value of the one or more parameters as well as the value of the set of weights satisfying the predetermined condition exists,
ADC.


KR1020150067259A 2015-05-14 2015-05-14 Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function KR101637190B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150067259A KR101637190B1 (en) 2015-05-14 2015-05-14 Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150067259A KR101637190B1 (en) 2015-05-14 2015-05-14 Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101637190B1 true KR101637190B1 (en) 2016-07-07

Family

ID=56500091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150067259A KR101637190B1 (en) 2015-05-14 2015-05-14 Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101637190B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110134941A (en) * 2009-04-10 2011-12-15 파나비전 이미징, 엘엘씨 Image sensors ADC and CDS per column
US20120213531A1 (en) * 2009-07-24 2012-08-23 Technion- Research And Development Foundation Ltd. Ultra-high-speed photonic-enabled adc based on multi-phase interferometry
JP2013074401A (en) * 2011-09-27 2013-04-22 Renesas Electronics Corp Pipeline type a/d converter
KR20130055491A (en) * 2009-06-03 2013-05-28 엘렉트로비트 시스템 테스트 오와이 Over-the-air test

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110134941A (en) * 2009-04-10 2011-12-15 파나비전 이미징, 엘엘씨 Image sensors ADC and CDS per column
KR20130055491A (en) * 2009-06-03 2013-05-28 엘렉트로비트 시스템 테스트 오와이 Over-the-air test
US20120213531A1 (en) * 2009-07-24 2012-08-23 Technion- Research And Development Foundation Ltd. Ultra-high-speed photonic-enabled adc based on multi-phase interferometry
JP2013074401A (en) * 2011-09-27 2013-04-22 Renesas Electronics Corp Pipeline type a/d converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6030583B2 (en) ADC calibration
US7501965B2 (en) Correcting for errors that cause generated digital codes to deviate from expected values in an ADC
US9071261B2 (en) Accuracy enhancement techniques for ADCs
US9362938B2 (en) Error measurement and calibration of analog to digital converters
CN107359878B (en) A Front-End Calibration Method for Pipeline ADC Based on Minimum Quantization Error
CN107994903B (en) Analog-to-digital conversion circuit and pipeline analog-to-digital converter
JP5995983B2 (en) Digital error correction in analog-digital converter
US9438260B1 (en) Semiconductor apparatus and calibration method for analog to digital converter
US8207882B1 (en) Analog-to-digital converter (ADC) having a folding stage and multiple ADC stages
CN104796149A (en) High-precision successive approximation type analog-digital converter and performance lifting method based on DNL (dynamic noise limiter)
JP6489605B2 (en) A / D converter
CN107302359B (en) Variable weight sub-DAC (digital-to-analog converter) correction method of high-precision successive approximation structure ADC (analog-to-digital converter)
CN113114247B (en) Pipeline ADC interstage gain calibration method based on comparison time detector
US8223049B2 (en) Charge injection mechanism for analog-to-digital converters
KR101586407B1 (en) Method for Calibrating Capacitor Mismatch in SAR ADC
KR101637190B1 (en) Analog-Digital converter calibration method and Analog-Digital converter with self-calibration function
Wu et al. A digital background calibration scheme for pipelined ADCs using multiple-correlation estimation
Tani et al. Behavior-level analysis of a successive stochastic approximation analog-to-digital conversion system for multi-channel biomedical data acquisition
Jędrzejewski et al. Principles of new method of optimisation, design and modelling of pipeline A/D converters
Yurchenko et al. Realization of Foreground Calibration and Correction of Pipelined ADC Based on 2.5-bit Stages
Kim et al. A semiblind digital-domain calibration of pipelined A/D converters via convex optimization
Jędrzejewski New effective architectures and conversion algorithms for adaptive sub-ranging A/D converters
US9306591B2 (en) Calibration of high speed asynchronous convertor
Jędrzejewski et al. Comprehensive approach to optimization of adaptive cyclic A/D converters for arbitrary number of conversion cycles
Jędrzejewski The Matlab Toolbox for Simulation Analysis and Design Support of New Adaptive Sub-ranging A/D Converters

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150514

PA0201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160602

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160701

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160704

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190801

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20221212

Start annual number: 7

End annual number: 7