用于改進(jìn)的相位基準(zhǔn)性能的利用自適應(yīng)相移的雙正交的制作方法
【專利說明】用于改進(jìn)的相位基準(zhǔn)性能的利用自適應(yīng)相移的雙正交
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求享有2014年7月29日提交的名稱為“DOUBLE QUADRATURE WITH ADAPTIVEPHASE SHIFT FOR IMPROVED PHASE REFERENCE PERFORMANCE” 的美國臨時(shí)專利申請(qǐng) N0.62/030, 214的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及減少測(cè)試和測(cè)量儀器中的抖動(dòng)量的采樣測(cè)試和測(cè)量儀器中的等效時(shí)間系統(tǒng)。具體地，本公開涉及經(jīng)由時(shí)鐘信號(hào)計(jì)算定時(shí)校正以減少測(cè)試和測(cè)量儀器中的抖動(dòng)量。
【背景技術(shù)】
[0003]在等效時(shí)間采樣示波器中，相位基準(zhǔn)模塊被用于補(bǔ)償示波器的時(shí)基中的抖動(dòng)。測(cè)量兩個(gè)信號(hào)一一數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)是與數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)準(zhǔn)的正弦或類似的正弦狀信號(hào)。另一方面，數(shù)據(jù)信號(hào)可以是幾乎任何其它類型的信號(hào)。傳統(tǒng)地，通過圖1中所示的系統(tǒng)計(jì)算定時(shí)誤差。基于所計(jì)算的誤差，通過測(cè)量時(shí)鐘信號(hào)的相位并且使用時(shí)鐘信號(hào)相位測(cè)量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)信號(hào)的定時(shí)來對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)作出定時(shí)校正。
[0004]圖1描繪了傳統(tǒng)地被用在時(shí)間采樣示波器中的傳統(tǒng)定時(shí)校正系統(tǒng)。通過時(shí)鐘信號(hào)輸入100將與數(shù)據(jù)同步的時(shí)鐘信號(hào)102輸入到系統(tǒng)100中。經(jīng)由拆分器120將時(shí)鐘信號(hào)102拆分成兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)104和106。
[0005]將每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)104和106發(fā)送到相應(yīng)的米樣器108和110。米樣器108和110以理想地間隔90度的不同相位對(duì)時(shí)鐘信號(hào)采樣。也就是說，采樣器108和110被選通器122以彼此偏移90度選通。采樣器被設(shè)置成在以90度分離的時(shí)間處選通，使得可以測(cè)量時(shí)鐘信號(hào)的同相和正交分量。當(dāng)采樣器108和110取得的兩個(gè)樣本之間的相位正好間隔90度時(shí)，在估計(jì)時(shí)鐘信號(hào)的相位時(shí)造成的誤差是僅時(shí)鐘的振幅噪聲以及采樣器108和110中存在的噪聲的函數(shù)。
[0006]將來自采樣器108和110的輸出信號(hào)各自輸入到相應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 112和114。然后向相位測(cè)量單元116發(fā)送數(shù)字化信號(hào)，因此可以計(jì)算數(shù)字化信號(hào)的相位。一旦已經(jīng)計(jì)算了相位，就可以在處理器118中計(jì)算定時(shí)校正。數(shù)字化信號(hào)的同相和正交分量被用于估計(jì)時(shí)鐘的相位，并且，從時(shí)鐘的相位，可以估計(jì)采樣測(cè)試和測(cè)量儀器的定時(shí)誤差。
[0007]由于兩個(gè)樣本之間的實(shí)際差值并不正好是90度，因此由示波器測(cè)量的抖動(dòng)成為信號(hào)的相位的函數(shù)。這造成不可重復(fù)的結(jié)果，其中取決于時(shí)鐘和示波器測(cè)量的數(shù)據(jù)信號(hào)之間的相位差來測(cè)量不同值或抖動(dòng)。這導(dǎo)致所測(cè)量的數(shù)據(jù)信號(hào)的不同部分具有取決于測(cè)量點(diǎn)處的時(shí)鐘相位的潛在不同量的抖動(dòng)。這是非理想的且可能造成用戶困惑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]所公開的技術(shù)的某些實(shí)施例包括一種用于校正測(cè)試和測(cè)量儀器中的定時(shí)誤差的方法。所述方法包括接收被拆分成第一時(shí)鐘信號(hào)、第二時(shí)鐘信號(hào)、第三時(shí)鐘信號(hào)和第四時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)。將第一時(shí)鐘信號(hào)路由至第一采樣器，將第二時(shí)鐘信號(hào)路由至第二采樣器，將第三時(shí)鐘信號(hào)路由至第三采樣器，并且將第四時(shí)鐘信號(hào)路由至第四采樣器。在第一采樣器處以第一相位對(duì)第一時(shí)鐘信號(hào)采樣，在第二采樣器處以從第一相位偏移90度的第二相位對(duì)第二時(shí)鐘信號(hào)采樣，在第三采樣器處以從第一相位偏移45度的第三相位對(duì)第三時(shí)鐘信號(hào)采樣，并且在第四采樣器處以從第三相位偏移90度的第四相位對(duì)第四時(shí)鐘信號(hào)采樣。將來自采樣器的輸出中的每一個(gè)數(shù)字化并且從數(shù)字化輸出基于數(shù)字化輸出計(jì)算定時(shí)校正。
[0009]所公開的技術(shù)的某些實(shí)施例包括一種供測(cè)試和測(cè)量儀器中使用的定時(shí)誤差校正系統(tǒng)。所述定時(shí)誤差校正系統(tǒng)包括時(shí)鐘輸入；被配置成將時(shí)鐘信號(hào)拆分成四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的拆分器；四個(gè)采樣器，每一個(gè)采樣器被配置成接收所述四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)之一且被配置成輸出經(jīng)采樣的信號(hào)；被配置成從所述四個(gè)采樣器接收輸出的經(jīng)采樣的信號(hào)的至少兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及被配置成基于所述四個(gè)采樣器的數(shù)字化輸出計(jì)算定時(shí)校正誤差的處理器。
【附圖說明】
[0010]圖1圖示了被用在采樣測(cè)試和測(cè)量儀器中的傳統(tǒng)定時(shí)校正系統(tǒng)的框圖。
[0011]圖2和3圖示了根據(jù)所公開的技術(shù)的被用在采樣測(cè)試和測(cè)量儀器中的定時(shí)校正系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在不必按比例繪制的附圖中，所公開的系統(tǒng)和方法的相似或?qū)?yīng)的元素由相同附圖標(biāo)記表示。
[0013]所公開的技術(shù)減少等效時(shí)間采樣測(cè)試和測(cè)量儀器中的抖動(dòng)量。等效時(shí)間系統(tǒng)通過準(zhǔn)確地測(cè)量且然后校正采樣測(cè)試和測(cè)量儀器的定時(shí)誤差來減少抖動(dòng)。所公開的技術(shù)減少時(shí)間估計(jì)中的誤差量并從而減少數(shù)據(jù)信號(hào)的測(cè)量中存在的總體抖動(dòng)，如以下更詳細(xì)地討論的那樣。
[0014]圖2描繪了所公開的技術(shù)的等效時(shí)間系統(tǒng)的一些實(shí)施例。該系統(tǒng)包括針對(duì)時(shí)鐘信號(hào)202的輸入200。時(shí)鐘信號(hào)202是與數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)準(zhǔn)的正弦或類似的正弦狀信號(hào)。將時(shí)鐘信號(hào)202拆分成四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)204，206，208和210?？梢酝ㄟ^使用拆分器234來拆分時(shí)鐘信號(hào)。在相應(yīng)采樣器212，214，216和218處接收時(shí)鐘信號(hào)204，206, 208和210中的每一個(gè)。
[0015]第一組采樣器212和214被選通器236選通成90度異相，類似于以上討論的圖1中的采樣器108和110。不是通過延遲傳入時(shí)鐘信號(hào)而是通過調(diào)節(jié)選通器的定時(shí)來添加相位延遲。通過調(diào)節(jié)選通器的定時(shí)來添加相位延遲，而不是延遲傳入時(shí)鐘信號(hào)。選通器調(diào)節(jié)何時(shí)測(cè)量信號(hào)。由于選通器的定時(shí)不是精確的，因此在選通器的定時(shí)中存在小量的不確定性。該不確定性導(dǎo)致從對(duì)于最優(yōu)正交測(cè)量來說所需的理想90度的發(fā)散。
[0016]因此，第二組采樣器216和218也被選通器236選通成關(guān)于彼此90度異相。然而，以從第一組采樣器212和214偏移的延遲選通第二組采樣器216和218，使得可以測(cè)量時(shí)鐘信號(hào)的不同的部分。因此，采樣器216從采樣器212偏移45度并且采樣器218從采樣器214偏移45度。因此，每一個(gè)采樣器被設(shè)置成在以45度分離的時(shí)間處選通。這通過在更多相位處測(cè)量信號(hào)來允許在確定定時(shí)誤差方面的更高準(zhǔn)確度。通過添加具有關(guān)于第一組采樣器212和214的附加相位調(diào)節(jié)延遲的兩個(gè)附加采樣器216和218，可以減少總體抖動(dòng)以及可變性。
[0017]通過相應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)220，222，224和226來數(shù)字化來自采樣器212，214，216和218中的每一個(gè)的輸出。將來自第一組采樣器212和214的數(shù)字化輸出輸入到相位測(cè)量單元228，并且將來自第二組采樣器216和218的數(shù)字化輸出輸入到相位測(cè)量單元230。相位測(cè)量單元228和230