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Digitally Calibrated Analog-to-Digital Converters inDeep Sub-micron CMOS

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  • 日期: 2020-12-04
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标签: ADC

ADC,Analog-to-Digital Converter的缩写,指模/数转换器或者模拟/数字转换器。是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号,例如温度、压力、声音或者图像等,需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能,在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

CMOS

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体)的缩写。它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。因为可读写的特性,所以在电脑主板上用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据,这个芯片仅仅是用来存放数据的。另外,CMOS同时可指互补式金氧半元件及制程。因此时至今日,虽然因为工艺原因,都叫做CMOS,但是CMOS在三个应用领域,呈现出迥然不同的外观特征:一是用于计算机信息保存,CMOS作为可擦写芯片使用,在这个领域,用户通常不会关心CMOS的硬件问题,而只关心写在CMOS上的信息,也就是BIOS的设置问题,其中提到最多的就是系统故障时拿掉主板上的电池,进行CMOS放电操作,从而还原BIOS设置。二是在数字影像领域,CMOS作为一种低成本的感光元件技术被发展出来,市面上常见的数码产品,其感光元件主要就是CCD或者CMOS,尤其是低端摄像头产品,而通常高端摄像头都是CCD感光元件。三是在更加专业的集成电路设计与制造领域。

We  present  and  implement  an  adaptive  digital  technique  to  calibrate  pipelined  analog-to-digital  converters  (ADCs).  Rather  than  achieving  linearity  by  adjustment  of  analog  compo-nent  values,  the  new  approach  infers  component  errors  from  conversion  results  and  appliesdigital  postprocessing  to  correct  those  results.  The  scheme  proposed  here  draws  close  anal-ogy  to  the  channel  equalization  problem  commonly  encountered  in  digital  communications.We  show  that,  with  the  help  of  a  slow  but  accurate  ADC,  the  proposed  code-domain  adap-tive  digital  filter  is  sufficient  to  remove  the  effects  of  component  errors  including  capacitormismatch,  signal-dependent  finite  op-amp  gain,  op-amp  offset,  and  sampling-switch-inducedoffset.  The  algorithm  is  all  digital,  fully  adaptive,  data-driven,  and  operates  in  the  back-ground.  Strong  tradeoffs  between  accuracy  and  speed  of  pipelined  ADCs  are  greatly  relaxedin  this  approach  with  the  aid  of  digital  correction  techniques.  Analog  precision  problems  aretranslated  into  the  complexity  of  digital  signal-processing  circuits,  allowing  this  approach  to  benefit  from  CMOS  device  scaling  in  contrast  to  most  conventional  correction  techniques.

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