專利名稱：模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片和使用它的rf-ic芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片和使用它的RF-IC芯片，特別是 涉及適合在具有多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的無(wú)線接收電路或收發(fā)兩用電 路以及其他通信系統(tǒng)中使用的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片和使用該模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器芯片的RF-IC芯片。
背景技術(shù)：
為了以低功耗實(shí)現(xiàn)高采樣速率且高分解度的模擬數(shù)字變換，近年 來(lái)，數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器引起了人們的關(guān)注。其中，非專利文 獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)2中描述的并用了參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn) 型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器在可實(shí)現(xiàn)收斂時(shí)間短、算法簡(jiǎn)單的數(shù)字校準(zhǔn)的方面 是令人期待的。 Yun Chiu (Y.Chiu et al" "Least mean square adaptive digital background calibration of pipelined analog-to-digital converters, ，， IEEE Transactions on Circuits and Systems I Vol.5 l,pp.38-46(2004).)大島俊他、"八。一7。，^乂 ADCO高速^^夕 ^/《乂夕夕、、，y K年亇y:/^—、乂3y"、(社)電子情報(bào)通信學(xué)會(huì)信 學(xué)技法VLD2006-138 2007年

發(fā)明內(nèi)容
用不進(jìn)行數(shù)字校準(zhǔn)的以往的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)高采樣速率且 高分解度的模擬數(shù)字變換時(shí)，需要寬頻帶且高增益的運(yùn)算放大器，所 以功耗顯著增大。
近年來(lái)，對(duì)于寬帶無(wú)線的需要急速提高，無(wú)線LAN或便攜電話的數(shù)據(jù)速率繼續(xù)高速化。
特別地，如果數(shù)據(jù)速率超過(guò)100Mbps左右，則需要數(shù)百M(fèi)s/s的 高采樣速率，并且為了維持干擾波耐性，還需要IO位以上的高分解度。
為了響應(yīng)以低功耗實(shí)現(xiàn)高速、高分解度的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的要
求，考慮采用數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。圖16示出為了實(shí)現(xiàn)這樣 的轉(zhuǎn)換器而在無(wú)線機(jī)中安裝以往的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器時(shí)所 假定的結(jié)構(gòu)例。
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器如上所述需要是數(shù)字校準(zhǔn)型，作為其一個(gè)例子， 在圖中示出使用參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 的情形。
在圖16中，從天線21輸入的信號(hào)在低噪聲放大器(LNA) 22 被放大，再通過(guò)混頻器23和混頻器24,與由電壓控制振蕩器25和相 位同步環(huán)26生成的彼此具有90度相位差的1/Q局部振蕩信號(hào)相乘， 頻率變換為1/Q低的中間頻率(或者O頻率，以下稱作基帶信號(hào))。 I/Q中間頻率信號(hào)或基帶信號(hào)分別由濾波器27和濾波器28除去干擾 波成分后，分別由可變?cè)鲆娣轿拇笃?9和21CU文大，而輸入到I側(cè)和Q 側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211、參 照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部212、數(shù)字校準(zhǔn)部213和數(shù)字輸出生成部214構(gòu)成。 此外，Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部215、 參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部216、數(shù)字校準(zhǔn)部217和數(shù)字輸出生成部218構(gòu) 成。
這些數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的工作如下。I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出和Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出 分別輸入到解調(diào)部219，對(duì)調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。另外，可變?cè)鲆娣糯?器29或210的增益自動(dòng)設(shè)定為其輸出電壓振幅與I/Q數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入動(dòng)態(tài)范圍相等或比它'J、 一點(diǎn)。
可是，如圖16所示，在I側(cè)、Q側(cè)的信號(hào)處理中，使用2個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率高的下 一 代面向無(wú)線系統(tǒng) 的接收機(jī)時(shí)，不僅主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部需要2個(gè)，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部
和數(shù)字校準(zhǔn)部也分別需要2個(gè)，所以會(huì)引起電路面積的增大和消耗電
流的增大。
用低功耗實(shí)現(xiàn)這樣的高速、高分解度的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器并不局限 于無(wú)線通信的領(lǐng)域，在有線的通信領(lǐng)域中也是需要的。
本發(fā)明主要的解決課題在于，提供能夠降低模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器占據(jù) 的電路面積和消耗電流的、高采樣速率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片和使用
它的RF-IC芯片無(wú)線接收電路。
本發(fā)明的代表性的技術(shù)方案如下。即本發(fā)明的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯 片，其特征在于包括具有多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù) 字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元 形成在共有的芯片上；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元公用 一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部；具有如下功能將由所 述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部對(duì)一個(gè)所述數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)行校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)結(jié)果在其它所述數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元應(yīng)用，由此進(jìn)行所述多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各 數(shù)字校準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠大幅度降低下 一 代的高數(shù)據(jù)速率的無(wú)線接收機(jī) 所需要的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路面積和消耗電流。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路 結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是說(shuō)明實(shí)施例1的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示基于實(shí)施例1的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是表示采用實(shí)施例1的無(wú)線收發(fā)兩用電路的數(shù)字校準(zhǔn)的工作的圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路 結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示實(shí)施例2的工作的時(shí)序圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例3的無(wú)線收發(fā)兩用電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示實(shí)施例3的無(wú)線收發(fā)兩用電路用FDD方式進(jìn)行通信 時(shí)的數(shù)字校準(zhǔn)的工作的圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例4的時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路 結(jié)構(gòu)的圖。
圖IO是表示實(shí)施例4的工作的時(shí)序圖。
圖11是表示本發(fā)明實(shí)施例5的時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電 路結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施例6的多類型的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施例7的芯片上的模擬電路的布局方法的 一個(gè)例子的圖。
圖14是表示實(shí)施例7的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖15是在有線通信系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例8的數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的例子的框圖。
圖16是用于說(shuō)明本發(fā)明的課題的圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例，在具有由多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元構(gòu) 成的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的無(wú)線接收電路中，公用與數(shù)字校準(zhǔn) 有關(guān)的部分，把一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)用到其它模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，從而適當(dāng)進(jìn)行多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各數(shù)字校準(zhǔn)。
例如，只有I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元具有參照模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換部和數(shù)字校準(zhǔn)部，I側(cè)作為通常的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器工作，I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出代碼值和從數(shù)字校準(zhǔn)部
輸出的加權(quán)矢量Wi的內(nèi)積運(yùn)算在I側(cè)的數(shù)字輸出生成部進(jìn)行。在Q 側(cè)，將Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出代碼值和從數(shù)字校準(zhǔn)部輸 出的上述加權(quán)矢量Wi的內(nèi)積運(yùn)算在Q側(cè)的數(shù)字輸出生成部進(jìn)行。據(jù) 此，不需要Q側(cè)的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部或Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)部，從Q 側(cè)也能與I側(cè)同樣取得經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的輸出。
以下，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
根據(jù)圖1 圖4,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1的接收機(jī)(RX)。在本 實(shí)施例中，描述本發(fā)明的最基本的想法。
圖l是表示本發(fā)明實(shí)施例1的接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。在圖1 中，本實(shí)施例的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器由I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元構(gòu)成。I側(cè) 的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元與以往的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器同樣，由 一個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部111、 一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部112、數(shù)字校 準(zhǔn)部113和數(shù)字輸出生成部114構(gòu)成。而Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器單元只由一個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部115和數(shù)字輸出生成部116構(gòu) 成，不具有參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和數(shù)字校準(zhǔn)部。IOO是構(gòu)成模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)芯片，至少構(gòu)成I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器單元的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部111和構(gòu)成Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元 的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部115形成在相同的IC芯片上。另外，如果沒(méi)有 布局上的制約，也可以在相同的ADC芯片上形成參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 部112、數(shù)字校準(zhǔn)部113和數(shù)字輸出生成部114。相反，它們也可以 在與主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部不同的IC芯片上形成。此外，所述模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器100也可以搭載在RF-IC芯片中。
從天線31輸入到接收機(jī)的信號(hào)在低噪聲放大器(LNA) 32中被 放大，再利用混頻器33和混頻器34，與由電壓控制振蕩器35和相位 同步環(huán)36生成的彼此具有90度相位差的1/Q局部振蕩信號(hào)相乘，頻 率變換為1/Q低的中間頻率(或者O頻率，以下稱作基帶信號(hào))。I/Q中間頻率信號(hào)或基帶信號(hào)分別由濾波器37和濾波器38除去干擾波成 分后，分別由可變?cè)鲆娣糯笃?9和IIO放大，輸入到I側(cè)和Q側(cè)的 各模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元。
I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)行作為通常的數(shù)字校準(zhǔn) 型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的工作。即I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部111用與作為 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣速率相等的高采樣速率進(jìn)行低精 度的變換，把輸出代碼值輸出。同一輸出代碼和從數(shù)字校準(zhǔn)部113輸 出的加權(quán)矢量Wi的內(nèi)積運(yùn)算在I側(cè)的數(shù)字輸出生成部114進(jìn)行。此 外，數(shù)字校準(zhǔn)部113為了生成所述加權(quán)矢量，作為基準(zhǔn)輸入信號(hào)，參 照以低采樣速率進(jìn)行高精度變換的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部112的輸出。
而Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元把Q側(cè)的主模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換部115的輸出代碼值和從I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)部113輸出的上述加權(quán) 矢量W,的內(nèi)積運(yùn)算在Q側(cè)的數(shù)字輸出生成部116進(jìn)行，從而不需要 Q側(cè)的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部或Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)部，能夠與I側(cè)同樣地 取得經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的輸出。
I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出和Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn) 型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出分別被輸入到解調(diào)部117,從而調(diào)制數(shù) 據(jù)被解調(diào)。
另外，可變?cè)鲆娣糯笃?9或可變?cè)鲆娣糯笃?10的增益自動(dòng)設(shè) 定為其輸出電壓振幅與1/Q數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸入動(dòng) 態(tài)范圍相等或比它小一點(diǎn)。此外，濾波器37、 38在中間頻率不是0 時(shí)，用以中間頻率為中心的帶通濾波器實(shí)現(xiàn)，在中間頻率是O時(shí)(直 接變換時(shí))，用低通濾波器實(shí)現(xiàn)。
圖2表示本實(shí)施例的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的更具體的結(jié)構(gòu) 例。采樣保持電路(S/H) 221和222與CLK信號(hào)同步，反復(fù)進(jìn)行輸 入模擬信號(hào)(I, Q)的采樣和保持。構(gòu)成I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元 的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211和參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部212與采樣保持電路 221的輸出連接，將所保持的I側(cè)的電壓值分別變換為數(shù)字值而輸出 到數(shù)字輸出生成部214。構(gòu)成Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部215與采樣保持電路222的輸出連接，將所保持的Q側(cè)的電 壓值變換為數(shù)字值而輸出到數(shù)字輸出生成部216。
這里，主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211由通常的流水線型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 實(shí)現(xiàn)，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部212由通常的流水線型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、 算法模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或Sigma-Delta ( )型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。 采樣保持電路221和主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211與頻率等于采樣速率的 CLK信號(hào)同步工作，但是參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部212與通過(guò)分頻器 (1/N)224使同一 CLK信號(hào)分頻為1/N的低頻CLK信號(hào)同步地進(jìn)行 工作。采樣速率高時(shí)，主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211需要以較高的CLK頻 率工作，但是通過(guò)基于數(shù)字校準(zhǔn)部213的數(shù)字校準(zhǔn)，能夠修正該輸出， 所以不需要具有較高的精度。因此，作為主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211的中 核的運(yùn)算放大器要求較寬頻帶，但并不需要高增益，所以能用較小的 功耗來(lái)實(shí)現(xiàn)。
而參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部212提供數(shù)字校準(zhǔn)時(shí)的參照值，所以需要 具有較高精度，但是如上所述，CLK頻率低，所以依然能用小功耗實(shí) 現(xiàn)。主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211的M位的輸出代碼由數(shù)字輸出生成部214 變換為數(shù)字值，作為數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出而輸出。在數(shù) 字輸出生成部214，例如非專利文獻(xiàn)2中所述，進(jìn)行主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 部211的輸出代碼和從數(shù)字校準(zhǔn)部213輸出的加權(quán)矢量Wi的內(nèi)積運(yùn) 算，但如果附加Wi(2)*Di2、 Wi。"D 等更高次的修正項(xiàng)，則輸出的 精度會(huì)進(jìn)一步提高。
數(shù)字校準(zhǔn)部213取得數(shù)字輸出生成部214的輸出和參照模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換部212的輸出之差，根據(jù)該結(jié)果，形成用于更新當(dāng)前的加權(quán)矢量 W,的值的負(fù)反饋環(huán)。據(jù)此，自動(dòng)控制加權(quán)矢量Wi的值，直到數(shù)字輸 出生成部214的輸出與參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部212的輸出相等，即與以 高精度把輸入模擬信號(hào)變換為數(shù)字值而得到的值相等為止。
Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，使Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換部215的輸出代碼值和從I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)部213輸出的加權(quán)矢量 Wj勺內(nèi)積運(yùn)算在Q側(cè)的數(shù)字輸出生成部216進(jìn)行，能與I側(cè)同樣地取得校準(zhǔn)的輸出。
另夕卜，本實(shí)施例以I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部211內(nèi)的模擬電路(特
別是運(yùn)算放大器)和Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部215內(nèi)的模擬電路相對(duì) 精度良好地匹配為前提，這時(shí)，利用了用在I側(cè)和Q側(cè)共有的加權(quán)系 數(shù)Wi能生成數(shù)字輸出這一情況。在現(xiàn)在的集成電路技術(shù)中十分期待
這種良好的匹配。
即在本實(shí)施例中，為了使數(shù)字校準(zhǔn)的效果有效發(fā)揮，進(jìn)行布局以 使得各主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)的模擬電路塊彼此在相同的芯片上位 于較近的距離。換言之，各主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部在可能的范圍內(nèi)，在相
同的環(huán)境下，在相同的IC芯片上構(gòu)成。
例如，如圖3的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)例所示，構(gòu)成各模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單 元的I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部作為 AFE-IC310形成在相同的IC芯片上相接近的位置。此外，包含除了 接收機(jī)的天線的圖1所示的其他電路的接收機(jī)的各構(gòu)成要素、即 RF-IC部305、基帶IC320、 CPU330作為與AFE-IC310相同的IC芯 片或者其他IC芯片構(gòu)成，它們例如安裝在公用的PCB印刷電路板300上。
下面， -使用圖4的時(shí)序圖"^兌明本實(shí)施例的作用、效果。 圖4所示的例子表示包含主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的I側(cè)和Q側(cè)的兩個(gè) ^f莫擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元形成在相同的RF-IC上，以TDD ( Time Division Duplex:時(shí)分雙工)方式進(jìn)行通信的無(wú)線收發(fā)兩用電路的數(shù)字校準(zhǔn)的 工作。(a)表示TDD方式的收發(fā)信號(hào)的期間TX、 RX， (b)表示 與收發(fā)信號(hào)對(duì)應(yīng)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電源的接通、斷開(kāi)狀態(tài)。(c) 表示無(wú)線收發(fā)兩用電路，特別是RF-IC的環(huán)境條件、例如氣氛溫度或 電源電壓等的狀態(tài)的時(shí)間推移。(d)表示與所述環(huán)境條件的變動(dòng)對(duì) 應(yīng)而從數(shù)字校準(zhǔn)部213輸出的加權(quán)矢量W" I側(cè)、Q側(cè)的兩個(gè)模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器單元的電源電壓VDD只在TDD信號(hào)的接收期間Rx中變?yōu)?接通。與此相伴，只在接收期間Rx的期間，由數(shù)字校準(zhǔn)部213執(zhí)行 反映出無(wú)線接收電路的環(huán)境條件變動(dòng)的數(shù)字校準(zhǔn)，更新加權(quán)矢量Wi,此外的期間維持之前的加權(quán)矢量Wi。這樣，在通信時(shí)，進(jìn)行與無(wú)線 收發(fā)兩用電路的環(huán)境對(duì)應(yīng)的I側(cè)、Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)字校準(zhǔn)。
根據(jù)本實(shí)施例，I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元采用正規(guī)
更新后的加權(quán)矢量Wi來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)，所以其輸出總是高精度的。而Q 側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元采用I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元 的加權(quán)矢量Wi而進(jìn)行校準(zhǔn)，所以其輸出總包含誤差。可是，兩個(gè)模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元安裝在同一芯片上相接近的位置，使成為校準(zhǔn)的前 提的環(huán)境條件的差減小，從而能縮減該誤差。
另外，在本實(shí)施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，組合一個(gè)參照模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換部的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部可以是I側(cè)、Q側(cè)中的任意一側(cè)。即代替 圖1的例子，用構(gòu)成Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部 和參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部、構(gòu)成I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換部構(gòu)成一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，當(dāng)然也能取得相 同的作用、效果。
根據(jù)本實(shí)施例，在I側(cè)、Q側(cè)的信號(hào)處理中，使用數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率高的下一代無(wú)線的接收機(jī)的數(shù)字校準(zhǔn)型 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器時(shí)，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和數(shù)字校準(zhǔn)部用一個(gè)就能取 得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出，所以電路面積和消耗電流都能大幅度降低。
在實(shí)施例1中，示出了只有I側(cè)、Q側(cè)中的任意一側(cè)的模擬數(shù)字
轉(zhuǎn)換器單元具有參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的例子，但是I側(cè)、Q側(cè)模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器單元也可以交替使用一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部進(jìn)行數(shù)字校準(zhǔn)。
根據(jù)圖5、圖6來(lái)示出本發(fā)明的實(shí)施例2。本實(shí)施例描述在實(shí)施 例1中，假定I側(cè)和Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部?jī)?nèi)的兩模擬電路間的匹 配精度不足時(shí)的對(duì)策的一個(gè)例子。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的接收 機(jī)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。在圖5中，400是數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 的IC芯片(ADC)芯，構(gòu)成I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù)
15字轉(zhuǎn)換部411、構(gòu)成Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部 415、這兩者公用的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部412和數(shù)字校準(zhǔn)部413這些 部件之中至少主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411、主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415形成在 相同的IC芯片400上。此外，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器400也可以安裝 在RF-IC芯片中。
在圖5中，從天線41輸入的信號(hào)在低噪聲放大器(LNA) 42中 放大，再利用混頻器43和混頻器44,與由電壓控制振蕩器45和相位 同步環(huán)46生成的彼此具有90度相位差的1/Q局部振蕩信號(hào)相乘，頻 率變換為1/Q低的中間頻率(或者O頻率，以下稱作基帶信號(hào))。I/Q 中間頻率信號(hào)或基帶信號(hào)分別由濾波器47和濾波器48除去干擾波成 分后，由可變?cè)鲆娣糯笃?9和410分別放大，輸入到I側(cè)和Q側(cè)的 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411 和數(shù)字輸出生成部414構(gòu)成。此外，Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415和數(shù)字輸出生成部416構(gòu)成。此外， 為了進(jìn)行I側(cè)、Q側(cè)的交替的數(shù)字校準(zhǔn)，具備參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部412 和數(shù)字校準(zhǔn)部413。
在本實(shí)施例中，根據(jù)CLK生成部424生成的ENI信號(hào)(I側(cè)使能 信號(hào))和ENIb信號(hào)(ENI信號(hào)的倒相信號(hào))，控制各SW418、 419、 420、 421、 422、 423的開(kāi)關(guān)。ENI信號(hào)為高(High)電壓時(shí)，SW418、 SW420、 SW422變?yōu)镺N, SW419、 SW421、 SW423變?yōu)镺FF。據(jù)此， 參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部412的輸入部與I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411的 輸入部并聯(lián)連接，此外，I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411的輸出和I側(cè) 的數(shù)字輸出生成部414的輸出分別連接在數(shù)字校準(zhǔn)部413上。
據(jù)此，I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元作為所述的以往的 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器工作，數(shù)字校準(zhǔn)部413輸出與I側(cè)的主模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411內(nèi)的模擬電路(特別是運(yùn)算放大器)的特性對(duì)應(yīng)的 適當(dāng)?shù)募訖?quán)系數(shù)Wi。 I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411的輸出代碼值和所 述加權(quán)系數(shù)的內(nèi)積運(yùn)算在I側(cè)的數(shù)字輸出生成部414進(jìn)行，從而取得I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的正確輸出。而關(guān)于Q側(cè)的數(shù)字校
準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415的輸出代碼 值和所述加權(quán)系數(shù)的內(nèi)積運(yùn)算在Q側(cè)的數(shù)字輸出生成部416進(jìn)行，從 而取得Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出。
這里，Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)還根據(jù)從I側(cè)的校準(zhǔn)取得的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行， 所以I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411內(nèi)的模擬電路(特別是運(yùn)算放大器) 和Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415內(nèi)的模擬電路的匹配的相對(duì)精度不足 時(shí)，Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出有可能精度稍微惡 化。為了方便，把以上的工作模式定義為工作模式1。
ENI信號(hào)為低(Low)電壓時(shí)，ENIb信號(hào)為高電壓，所以SW418、 SW420、 SW422變?yōu)镺FF, SW419、 SW421、 SW423變?yōu)镺N。據(jù)此， 參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部412的輸入部與Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415 的輸入部并聯(lián)連接，此外，Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415的輸出和Q 側(cè)的數(shù)字輸出生成部416的輸出分別與數(shù)字校準(zhǔn)部413連接。
據(jù)此，Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元作為所述的以往的 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器工作，數(shù)字校準(zhǔn)部413輸出與Q側(cè)的主模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415內(nèi)的模擬電路(特別是運(yùn)算放大器)的特性對(duì)應(yīng)的 適當(dāng)?shù)募訖?quán)系數(shù)Wi。 Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415的輸出代碼值和 所述加權(quán)系數(shù)的內(nèi)積運(yùn)算在Q側(cè)的數(shù)字輸出生成部416中進(jìn)行，從而 取得Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的正確的輸出。
而關(guān)于I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，I側(cè)的主模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換部411的輸出代碼值和所述加權(quán)系數(shù)的內(nèi)積運(yùn)算在I側(cè)的數(shù)字 輸出生成部414進(jìn)行，從而取得I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單 元的正確的輸出。這里，I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)根據(jù)從Q側(cè)的校準(zhǔn)取得的加 權(quán)系數(shù)進(jìn)行，所以I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411內(nèi)的模擬電路(特別 是運(yùn)算放大器)和Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415內(nèi)的模擬電路的匹配 的相對(duì)精度不足時(shí)，I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出有 可能精度稍微惡化。為了方便，把以上的工作模式定義為工作模式2。
在本實(shí)施例中，通過(guò)CLK生成部424,把ENI/ENIb信號(hào)適宜變更為高或低，從而能在所述工作模式1和工作模式2之間轉(zhuǎn)移。
圖6是表示本實(shí)施例的工作的時(shí)序圖。(a)表示由CLK生成部 424生成的ENI信號(hào)，(b)表示基于TDD方式的信號(hào)的一個(gè)接收期 間RX。 (c)表示加權(quán)矢量Wij， (d)表示加權(quán)矢量Wi—Q, (e) 表示I、 Q全體的加權(quán)矢量Wi。 TDD信號(hào)的一個(gè)接收期間RX被分為 多個(gè)，在所述工作模式1和工作模式2之間轉(zhuǎn)移。在各工作模式區(qū)間， I側(cè)、Q側(cè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各轉(zhuǎn)換部利用一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換部的輸出來(lái)交替進(jìn)行數(shù)字校準(zhǔn)，如(c) 、 (d)所示，分別更新加 權(quán)矢量W,—I、 Wi—Q。據(jù)此，作為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的全體，如(e)那 樣更新加纟又矢量W"
據(jù)此，能在I側(cè)和Q側(cè)之間把I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部411內(nèi)的 模擬電路(特別是運(yùn)算放大器)和Q側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部415內(nèi)的 模擬電路的匹配的相對(duì)精度不足時(shí)產(chǎn)生的誤差平均化。
例如，如實(shí)施例l那樣，始終根據(jù)I側(cè)的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部來(lái)進(jìn) 行數(shù)字校準(zhǔn)時(shí)，I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出總是高 精度的，但是，Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出總包含誤差。
與此不同，在本實(shí)施例中，通過(guò)基于所述ENI/ENIb信號(hào)的工作 模式的切換，從而使得ENI為高電壓時(shí)，I側(cè)輸出是高精度，Q側(cè)輸 出包含誤差，ENI為低電壓時(shí)，I側(cè)輸出包含誤差，Q側(cè)輸出成為高 精度。通過(guò)這樣把I側(cè)輸出和Q側(cè)輸出的誤差平均化來(lái)進(jìn)行減少，與 始終只是任意 一 方包含誤差的情形相比，能期待實(shí)現(xiàn)良好的無(wú)線接收 機(jī)的特性。
另外，CLK生成部424生成的ENI/ENIb信號(hào)例如可以以占空比 50%、 一定的切換頻率交替輸出高電壓和低電壓，也可以隨才幾輸出高 /低電壓。工作模式切換中包含的頻率成分是較低的電平，但是由于成 為接收機(jī)的寄生成分，所以能考慮接收機(jī)的規(guī)格來(lái)選擇所述切換頻率。
I側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出和Q側(cè)的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸出分別對(duì)解調(diào)部417輸入，把調(diào)制數(shù)據(jù)解
調(diào)。另外，可變?cè)鲆娣糯笃?9、 410的增益自動(dòng)設(shè)定為其輸出電壓振 幅與I/Q數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的輸入動(dòng)態(tài)范圍相等或比它 稍小。此外，濾波器47、 48在中間頻率不是0時(shí)，用以中間頻率為 中心的帶通濾波器實(shí)現(xiàn)，在中間頻率是O時(shí)(直接變換時(shí))，用低通 濾波器實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本實(shí)施例，在I側(cè)、Q側(cè)的信號(hào)處理中，使用數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率高的下一代無(wú)線的接收機(jī)的數(shù)字校準(zhǔn)型 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器時(shí)，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和數(shù)字校準(zhǔn)部用一個(gè)就能取 得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出，所以電路面積和消耗電流都能大幅度降低。
在具有數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的接收機(jī)、具有用于功率放大 的功率放大器的發(fā)送機(jī)形成在相同IC芯片上的無(wú)線收發(fā)兩用電路中 采用本發(fā)明也能具有效果。
在圖7和圖8中，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3。圖7是表示本發(fā)明的 實(shí)施例3的無(wú)線收發(fā)兩用電路的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖7所示，在本實(shí)施 例中，圖1 (或圖5)所示的接收機(jī)(RX)和發(fā)送機(jī)(TX) 130形成 在一個(gè)RF-IC芯片上。120是基帶電路。此外，發(fā)送機(jī)130至少具有 功率放大器131。
如果接收機(jī)和發(fā)送機(jī)形成在相同的RF-IC芯片上，有時(shí)就無(wú)法忽 略與發(fā)送機(jī)的功率放大器的發(fā)熱相伴隨的溫度上升的影響。該溫度上 升有必要也反映到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)中。
圖8表示實(shí)施例3的無(wú)線收發(fā)兩用電^各以FDD (Frequency Division Duplex:頻分雙工)方式進(jìn)行通信時(shí)的數(shù)字校準(zhǔn)的工作。(a) 表示基于FDD的通信期間，(b)表示發(fā)送機(jī)TX的電源的狀態(tài)，(c) 表示發(fā)送機(jī)TX (功率放大器)的工作狀態(tài)，(d)表示加權(quán)矢量Wi。
根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)接收機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字校準(zhǔn)，連續(xù) 地更新加權(quán)矢量Wi。因此，發(fā)送機(jī)TX的電源變?yōu)榻油?，發(fā)送才幾的功 率放大器變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，即使接收機(jī)(RX) —側(cè)的氣氛溫度暫時(shí)上聯(lián)動(dòng)更新加權(quán)矢量Wi。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，在接收機(jī)一側(cè)，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和數(shù) 字校準(zhǔn)部一個(gè)就可以，所以電路面積和消耗電流都大幅度減少，并且 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出無(wú)論發(fā)送機(jī)的工作狀態(tài)如何都被 維持在高精度。
本發(fā)明的基本的想法并不限于能對(duì)實(shí)施例1、 2中描述的無(wú)線接 收機(jī)的用于I/Q信號(hào)處理的I側(cè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和Q側(cè)模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器單元應(yīng)用，在具有多個(gè)相同的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的系統(tǒng)(模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)中也能普遍應(yīng)用。這里，作為其一個(gè)例子，表示在時(shí) 間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用本發(fā)明的情形。
根據(jù)圖9、圖IO說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例4。應(yīng)用本實(shí)施例的時(shí)間交 錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器500如圖9所示，具有相對(duì)于輸入把彼此以各偏 移1/K相位的工作時(shí)鐘進(jìn)行工作的K個(gè)相同的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元并 聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，據(jù)此，整體能實(shí)現(xiàn)各模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的采樣速率 的K倍的采樣速率。這些模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元如以下那樣，作為單一 的IC芯片而構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
即如圖9所示，第一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換部51、參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部52、 一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部53、數(shù)字 輸出生成部54構(gòu)成。第二個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部55和數(shù)字輸出生成部56構(gòu)成，第三個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部57和數(shù)字輸出生成部58構(gòu)成， 以下省略中間的結(jié)構(gòu)，則第K個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部59和數(shù)字輸出生成部510構(gòu)成。數(shù)字校準(zhǔn)部53的輸 出也對(duì)第二個(gè)以后的各數(shù)字輸出生成部進(jìn)行供給。
如圖10的時(shí)序圖所示，K個(gè)(例如K=4 )相同的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器單元ADC-l~ADC-4與將CLK信號(hào)分頻后的低頻CLK信號(hào)同步， 以分別各偏移1/K相位的工作時(shí)鐘進(jìn)行工作。
在本實(shí)施例中，與一般的時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器同樣，在并
20聯(lián)的各數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的前后分別配置多路器511和
多路信號(hào)分離器512，當(dāng)前，選擇處理中的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器單元。另外，也可以在輸入側(cè)的多路器511的部分設(shè)置采樣保持電 路(省略圖示)。
第一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元作為數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行上述那樣的工作。即第一個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部51以與 作為數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣速率相等的高采樣速率進(jìn)行 低精度的變換，把輸出代碼值輸出。同一輸出代碼和從數(shù)字校準(zhǔn)部53 輸出的加權(quán)矢量Wi的內(nèi)積運(yùn)算在第一個(gè)數(shù)字輸出生成部54進(jìn)行。此 外，數(shù)字校準(zhǔn)部53為了生成所述加權(quán)矢量，作為基準(zhǔn)輸入信號(hào)，參 照以低采樣速率進(jìn)行高精度變換的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部52的輸出。
第二個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元使第二個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換部51的輸出代碼值和從數(shù)字校準(zhǔn)部53輸出的上述加權(quán)矢量Wi的 內(nèi)積運(yùn)算在第二個(gè)數(shù)字輸出生成部56進(jìn)行，不需要第二個(gè)專用的模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或數(shù)字校準(zhǔn)部，就能取得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出。此外，第 三個(gè)以后的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的工作與所述第二個(gè)數(shù) 字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元是同樣的。
本實(shí)施例的前提是第 一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換部51內(nèi)的模擬電路(特別是運(yùn)算放大器)和第二個(gè)以后的數(shù)字校 準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部55、 57、 59內(nèi)的模 擬電路以高相對(duì)精度進(jìn)行匹配；以及由此使它們?cè)诠灿械腎C芯片上 構(gòu)成。據(jù)此，利用了第一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和第二個(gè)以后的模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元能用共有的加權(quán)系數(shù)Wi來(lái)生成數(shù)字輸出這一情況。 這樣良好的匹配是能夠在當(dāng)前的集成電路技術(shù)中非常期待的。
根據(jù)本實(shí)施例，時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路面積和消耗電 流都大幅度降低，并且能取得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出，所以模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器的輸出也被維持在高精度。
在以上的各實(shí)施例中，描述公用一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部和一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的情形，但是，數(shù)字校準(zhǔn)部或參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部為2個(gè) 以上時(shí)，當(dāng)然也能應(yīng)用本發(fā)明的基本的想法。
例如，在本發(fā)明的實(shí)施例4中，表示時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 具有一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部的例子，但是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)量多時(shí)， 也可以把它們劃分為多個(gè)組，分別安裝在同一芯片上，對(duì)各組設(shè)置對(duì) 應(yīng)的數(shù)字校準(zhǔn)部。另外，如果沒(méi)有布局上的制約，當(dāng)然也可以把全部 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元安裝在同一芯片上。
根據(jù)圖11,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例5。在本實(shí)施例中，時(shí)間交錯(cuò)型 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器500具有相對(duì)于輸入進(jìn)行了并聯(lián)連接的1000個(gè)數(shù)字 校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元、第一數(shù)字校準(zhǔn)部53、第二數(shù)字校準(zhǔn)部 553。第一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和第二個(gè)以后 第500個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器單元通過(guò)第一數(shù)字校準(zhǔn)部53,用公共的加權(quán)系數(shù)Wi,生成數(shù)字 輸出，第501個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和第502個(gè)以后到第1000個(gè)模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元能通過(guò)第二數(shù)字校準(zhǔn)部553，用公共的加權(quán)系數(shù) Wi來(lái)生成數(shù)字輸出。這樣良好的匹配在現(xiàn)在的集成電路技術(shù)中是能充 分期待的。
這時(shí)，在公共的IC芯片上構(gòu)成的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單 元的總數(shù)為N時(shí)，如果數(shù)字校準(zhǔn)部或參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的數(shù)量比N 哪怕少一個(gè)，則具有能相應(yīng)地減少電路面積和消耗電流的效果。為了 取得更大的效果，希望數(shù)字校準(zhǔn)部或參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的數(shù)量為 N/2或其以下。
根據(jù)本實(shí)施例，時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路面積和消耗電 流都大幅度降低，并且模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出也維持在高精度。 [實(shí)施例6]
下面，把并聯(lián)多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的多類型的數(shù)字校
12中表示。本實(shí)施例的基本工作與實(shí)施例3幾乎同樣。
如圖12所示，本實(shí)施例描述在一個(gè)IC芯片600內(nèi)安裝N個(gè)相同 的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元時(shí)的一個(gè)例子。第一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部61、參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部
62、數(shù)字校準(zhǔn)部63和數(shù)字輸出生成部64構(gòu)成。第二個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部65和數(shù)字輸出生成部66構(gòu) 成，第三個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部67 和數(shù)字輸出生成部68構(gòu)成，以下，省略中間的描述，第N個(gè)數(shù)字校 準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部69和數(shù)字輸出生成部 610構(gòu)成。
第一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元作為數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行所述的工作。即第一個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部61以與作為 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣速率相等的高采樣速率進(jìn)行低精 度的變換，把輸出代碼值輸出。同一輸出代碼和從數(shù)字校準(zhǔn)部63輸 出的加權(quán)矢量Wi的內(nèi)積運(yùn)算在第 一個(gè)數(shù)字輸出生成部64進(jìn)行。此外， 數(shù)字校準(zhǔn)部63為了生成所述加權(quán)矢量，作為基準(zhǔn)輸入信號(hào)，參照以 低采樣速率進(jìn)行高精度的變換的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部62的輸出。
第二個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元使第二個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換部65的輸出代碼值和從數(shù)字校準(zhǔn)部63輸出的上述加權(quán)矢量Wi的 內(nèi)積運(yùn)算在第二個(gè)數(shù)字輸出生成部66進(jìn)行，從而不需要第二個(gè)專用 的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或數(shù)字校準(zhǔn)部，就能取得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出。此外， 第三個(gè)以后的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的工作與所述第二個(gè) 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元同樣。
本實(shí)施例的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的前提是第 一 個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部 61內(nèi)的模擬電路(特別是運(yùn)算放大器)和第二個(gè)以后的數(shù)字校準(zhǔn)型模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部65、 67、 69內(nèi)的模擬電路以 高相對(duì)精度匹配，這時(shí)，利用了在第一個(gè)和第二以后能夠用共有的加 權(quán)系數(shù)Wi生成數(shù)字輸出這一情況。
在本實(shí)施例的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，各數(shù)字校準(zhǔn)型模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元安裝在同一芯片上。因此，通過(guò)采用現(xiàn)在的集成電路 技術(shù)，能期待足夠良好的匹配。
另外，在數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)量多時(shí)，也可以與實(shí)施例5同樣，把數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)組，在 各組設(shè)置數(shù)字校準(zhǔn)部。
根據(jù)本實(shí)施例，數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路面積和消耗電
流都大幅度降低，并且能取得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出，所以模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器的輸出也維持在高精度。
用圖13、圖14說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例7。本實(shí)施例在所述的各實(shí) 施例中，在用于提高多個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部?jī)?nèi)的模擬電路(特別是運(yùn) 算放大器)的匹配相對(duì)精度的芯片上的布局方法上具有特征。
如圖13所示，數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器700具有形成在相同 的芯片上的多個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部71、 72、 73、 一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換部74、包含數(shù)字輸出生成部或數(shù)字校準(zhǔn)部的邏輯部75。
各主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部由流水線型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部實(shí)現(xiàn)。流水線型
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部采用按照所需的分解度，把稱作MDAC ( Multiplying DAC)的基本塊串聯(lián)連接所需級(jí)數(shù)的結(jié)構(gòu)。此外，MDAC由以運(yùn)算 放大器為中心的開(kāi)關(guān)電容電路構(gòu)成。
例如，在主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部71,從初級(jí)到最終級(jí)，串聯(lián)MDAC711 、
MDAC712........ MDAC714。另外，在同一圖中未記載，但是最終
級(jí)的MDAC714的輸出用稱作副ADC的塊結(jié)束。同樣，在主模擬數(shù)
字轉(zhuǎn)換部72，串聯(lián)MDAC721、 MDAC722........ MDAC724，在主
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部73,串聯(lián)MDAC731、 MDAC732........ MDAC734。
圖14表示主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部71的具體結(jié)構(gòu)例。主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 部71的初級(jí)的MDAC711把輸入到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)電壓 粗略地以m位量子化，把其結(jié)果傳遞給數(shù)字輸出生成部和數(shù)字校準(zhǔn)部 715，并且把這時(shí)產(chǎn)生的量子化誤差電壓(Res)放大，傳遞給下一級(jí) 的MDAC712由其進(jìn)行處理。MDAC712將從MDAC711輸出的誤差 電壓粗略地以ri2位量子化，把其結(jié)果傳遞給數(shù)字校準(zhǔn)部715，并且把 這時(shí)產(chǎn)生的量子化誤差電壓放大，傳遞給第三級(jí)的MDAC，以下的處 理同樣。最終級(jí)(第L級(jí))僅由粗略量子化器SADC714構(gòu)成，把從前級(jí) 即第L-l級(jí)的MDAC713所輸出的量子化誤差電壓粗略地以riL位量子 化，把其結(jié)果傳遞給數(shù)字輸出生成部和數(shù)字校準(zhǔn)部715。
數(shù)字輸出生成部和數(shù)字校準(zhǔn)部715取得從各MDAC傳遞的值和 由數(shù)字校準(zhǔn)取得的適當(dāng)加權(quán)列的內(nèi)積，從而決定最終的數(shù)字輸出值。
相對(duì)于輸入進(jìn)行了并聯(lián)連接的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部716的輸出， 以N回中一次的頻度(參照?qǐng)D2)，對(duì)數(shù)字輸出生成部和數(shù)字校準(zhǔn)部 715傳達(dá)可以說(shuō)正確的變換結(jié)果。因此，數(shù)字輸出生成部和數(shù)字校準(zhǔn) 部715能夠用其到達(dá)正確的加權(quán)列。
主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部72、 73也是與圖14所示的主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部 71同樣的結(jié)構(gòu)。
這里，以上的實(shí)施例中描述的各主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的模擬電路之 間的匹配精度良好是指MDAC711 、 MDAC721和MDAC731的匹配， MDAC712、 MDAC722和MDAC732的匹配，MDAC713、 MDAC723 和MDAC733的匹配，MDAC714、 MDAC724和MDAC734的匹配良 好。因此，需要在芯片上布局成要求匹配精度的這些MDAC處于在 物理上盡可能接近的位置。
因此，在本實(shí)施例中，例如，各主才莫擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部?jī)?nèi)的各MDAC 在與信號(hào)的前進(jìn)方向相同的方向(圖中，箭頭方向)直線地布局，這
些主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部在垂直于信號(hào)的前進(jìn)方向的方向，初級(jí)的MDAC
彼此間、第二級(jí)的MDAC彼此間........第N級(jí)的MDAC彼此間的
位置一致并且盡可能接近地在RF-IC或ADC芯片上布局。據(jù)此，成 為各級(jí)的MDAC彼此間的環(huán)境盡可能相同的條件，能最大限度提高 所述的匹配精度。
另外，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部74或邏輯部75在布局上沒(méi)有臨界的 要求，所以可以在如上述那樣布局成的空置空間中對(duì)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 部進(jìn)行適宜的布局。換言之，參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部74、包含數(shù)字輸出 生成部或數(shù)字校準(zhǔn)部的邏輯部75即便是在RF-IC芯片上位于從各主 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部71、 72、 73離開(kāi)的位置也沒(méi)有影響。另外，在以上的各實(shí)施例中，作為數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器， 描述了需要參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的類型的情形，但是關(guān)于不使用參照 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的其他數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，也能同樣應(yīng)用本 發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。這時(shí)，不存在參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部，所以各主模
擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部成為只有數(shù)字校準(zhǔn)部公用的結(jié)構(gòu)，但此種情況下，電路 面積和耗電減少的效果大。
用圖15說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例8。本實(shí)施例是在有線的通信系統(tǒng)中 應(yīng)用數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的例子。在圖15中，1100例如是HDD 用的信號(hào)處理LSI，設(shè)置模擬前置部1105、數(shù)字信號(hào)處理電路DP1120。 模擬前置部1105具有所述的本發(fā)明的任意實(shí)施例的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器。此外，在10Gb或者100Gb的以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))中也 成為同樣的結(jié)構(gòu)，在模擬前置部1105中能應(yīng)用所述的本發(fā)明的任意 的實(shí)施例的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。構(gòu)成數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器的多個(gè)主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部配置在接近的位置。
根據(jù)本實(shí)施例，有線的通信系統(tǒng)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路面積和 消耗電流大幅度減少，并且能取得適當(dāng)校準(zhǔn)后的輸出，所以模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器的輸出也維持高精度。
權(quán)利要求
1. 一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于包括具有多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元形成在共有的芯片上；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元公用一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部；具有如下功能將由所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部對(duì)一個(gè)所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)行校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)用到其它所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，由此進(jìn)行所述多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各數(shù)字校準(zhǔn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元分別具有主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部、連接在該主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出上的數(shù)字輸出生成部； 所述主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部形成在所述共有的芯片上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的所述各主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)的模擬電路塊彼此布局在所述芯片上的物理上接近的位 置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 各所述主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部由流水線型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部構(gòu)成； 各所述流水線型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部由MDAC多級(jí)串聯(lián)而構(gòu)成； 所述多個(gè)流水線型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的各級(jí)MDAC布局在所述芯片上的物理上接近的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 包括至少一個(gè)第一數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和至少一個(gè)第二數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元；所述第一數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元具有第一主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部；連接在該第 一主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出上的第 一數(shù)字輸出生 成部；并聯(lián)在該第 一主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸入上的參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 部；以及連接在所述第一主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出、所述參照模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換部的輸出和所述第 一數(shù)字輸出生成部的輸出上的數(shù)字校準(zhǔn)部，所述第一數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元具有如下功能使用利 用所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出進(jìn)行了數(shù)字校準(zhǔn)的結(jié)果，在所述第 一數(shù)字輸出生成部輸出數(shù)字值；所述第二數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元包括第二主模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換部、連接在該第二主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出上的第二數(shù)字輸出生 成部，所述第二數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元具有如下功能應(yīng)用由 所述第一數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元取得的所述校準(zhǔn)結(jié)果，在所 述第二數(shù)字輸出生成部輸出數(shù)字值；所述第一主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述第二主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部形成 在所述相同的芯片上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 具有一個(gè)所述第一數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和多個(gè)所述第二數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元；多個(gè)所述第二數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元具有如下功能應(yīng) 用由所述第 一數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元取得的所述校準(zhǔn)結(jié)果， 分別在該第二數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的所述第二數(shù)字輸出 生成部中輸出所述數(shù)字值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是相對(duì)于輸入將以彼此分別偏移了 1/N相位的工作時(shí)鐘進(jìn)行工作的N個(gè)相同結(jié)構(gòu)的所述多個(gè)模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器單元并聯(lián)連接的時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 連接在所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部上的一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元、和沒(méi)有連接在所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部上的其它所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元能采用公共 的加權(quán)系數(shù)Wi來(lái)生成數(shù)字輸出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元由無(wú)線接收電路的I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元構(gòu)成；具有如下功能將對(duì)所述I側(cè)、Q側(cè)中的任意一方的模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器單元進(jìn)行校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)結(jié)果對(duì)另一方的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元應(yīng) 用，從而進(jìn)行所述I側(cè)、Q側(cè)的兩個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)字校準(zhǔn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 包括至少2組具有主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和數(shù)字輸出生成部的所述數(shù)字校 準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元；以及將所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部切換連接到上述 至少2組的所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元中的任意一個(gè)上的切 換開(kāi)關(guān)，依次切換所述切換開(kāi)關(guān)，從而在第一工作模式和第二工作模式之 間依次轉(zhuǎn)移，所述第一工作模式在所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單 元的 一 個(gè)中使用所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部進(jìn)行數(shù) 字校準(zhǔn)，所述第二工作模式在其他所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單 元中使用所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部進(jìn)行數(shù)字校準(zhǔn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元是通過(guò)TDD信號(hào)進(jìn)行通信的無(wú)線接收電路的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述TDD信號(hào)的一個(gè)接收期間Rx分割為多個(gè)，按各分割區(qū)間在 所述2個(gè)工作模式之間轉(zhuǎn)移。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于 所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元是無(wú)線接收電路的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，其特征在于所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是有線通信系統(tǒng)的接收電路的 數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
14. 一種RF-IC芯片，其特征在于包括構(gòu)成無(wú)線接收電路的低噪聲放大器、混頻器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述低噪聲放大器、所述混頻器、所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器形成在共 有的芯片上；所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是具有多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單 元的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元公用一個(gè)參照模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換部和一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部；具有如下功能將由所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部 對(duì)一個(gè)所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)行校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)結(jié)果 應(yīng)用到其它所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，由此進(jìn)行所述多個(gè) 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各數(shù)字校準(zhǔn)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的RF-IC芯片，其特征在于 所述無(wú)線接收電^各以TDD方式進(jìn)行通信；具有只在接收期間Rx通過(guò)所述數(shù)字校準(zhǔn)部來(lái)進(jìn)行所述數(shù)字校準(zhǔn) 的功能。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的RF-IC芯片，其特征在于 所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元構(gòu)成所述無(wú)線接收電路的I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元；包括交替切換所述I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和所述Q側(cè)的模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，與所述一個(gè)參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和一個(gè)數(shù)字校準(zhǔn) 部連接的切換開(kāi)關(guān)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的RF-IC芯片，其特征在于所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是相對(duì)于輸入將以彼此分別偏 移了 1/N相位的工作時(shí)鐘進(jìn)行工作的N個(gè)相同結(jié)構(gòu)的所述多個(gè)模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器單元并聯(lián)連接的時(shí)間交錯(cuò)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的RF-IC芯片，其特征在于 所述無(wú)線接收電路以FDD方式進(jìn)行通信； 具有通過(guò)所述數(shù)字校準(zhǔn)部連續(xù)進(jìn)行所述數(shù)字校準(zhǔn)的功能。
19. 一種RF-IC芯片，其特征在于 包括構(gòu)成無(wú)線收發(fā)兩用電路的接收機(jī)和發(fā)送機(jī)； 所述接收機(jī)具有低噪聲放大器、混頻器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器； 所述發(fā)送機(jī)具有功率放大器； 所述接收機(jī)和所述發(fā)送機(jī)形成在共有的IC襯底上； 所述接收機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)置具有多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元形成在共有的芯片上；所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元公用一個(gè)參照模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換部和 一 個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)部；具有如下功能將由所述參照模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部和所述數(shù)字校準(zhǔn)部 對(duì)一個(gè)所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)行校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)結(jié)果 應(yīng)用到其它所述數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，由此進(jìn)行所述多個(gè) 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各數(shù)字校準(zhǔn)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的RF-IC芯片，其特征在于 所述多個(gè)數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元具有主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部、與該主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出連接的數(shù)字輸出生成部，各所述主模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)的模擬電路塊彼此布局在所述芯 片上的物理上接近的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片和使用它的RF-IC芯片。在具有由多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元構(gòu)成的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的無(wú)線接收電路中，將與數(shù)字校準(zhǔn)相關(guān)的部分共用，將一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)用到其他模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元，從而適當(dāng)進(jìn)行多個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元的各數(shù)字校準(zhǔn)。例如，在具有由I側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元和Q側(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元構(gòu)成的數(shù)字校準(zhǔn)型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的無(wú)線接收電路中，將與數(shù)字校準(zhǔn)相關(guān)的部分共用，把I側(cè)的校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)用到Q側(cè)。利用本發(fā)明，能夠解決在高數(shù)據(jù)速率的無(wú)線接收電路中模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器占據(jù)的電路面積和消耗電流增大的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H03M1/10GK101442311SQ20081018134
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者大島俊, 山肋大造 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所