多通道时间交织模数转换器误差分析与校正技术研究

"博士论文 多通道时间交织模数转换器的校正与集成电路实现方法研究pdf" 这篇博士论文深入探讨了多通道时间交织模数转换器（Time Interleaved Analog-to-Digital Converter，TIADC）的校正技术和集成电路实现方法。TIADC是一种高效的模拟信号数字化技术，它通过将多个子ADC的输出在时间上交织来实现高采样率。然而，这种技术面临着诸如失调、增益失配、带宽失配以及采样时刻偏差等误差问题，这些问题会显著降低转换器的性能。 首先，论文介绍了TIADC的基本工作原理，包括其架构和主要组成部分。其中，每个子ADC（Sub-ADC）的性能直接影响到整个系统。失调失配是指各子ADC的偏置电压不一致，导致转换结果出现偏差；增益失配则源于各个子ADC增益的不同，可能导致幅度上的不均匀；带宽失配则与子ADC的响应频率范围有关，可能影响到信号的高频成分。此外，通道间的采样时刻偏差也是一个关键问题，它会引入相位噪声。 论文接着详细分析了这些误差对TIADC性能的影响，并提出了多种校正方法。失调失配的校正包括前台校正（利用输入信号进行校准）、后台校正（利用无信号时段的数据进行校准）以及Chopping校正（通过快速切换偏置电压来抵消失调）。增益失配的校正同样分为前台和后台两种方式，前者在有信号时进行，后者在无信号时进行。对于采样时刻偏差，论文提出了基于参考信号注入的后台校正方法和在特定精度条件下的采样时刻校正。 此外，论文还讨论了通道随机化校正结构，以减少因通道间差异导致的不匹配问题。单一前置SHA（Sample-and-Hold Amplifier）的结构被提出以简化系统并提高稳定性。分组ADC的校正结构则是对多个子ADC进行分组，分别进行校准，以减小全局校正的复杂性。最后，采样时刻漂移的补偿方法也被阐述，以保持系统的稳定性和精度。 通过以上方法，论文旨在解决TIADC的关键挑战，提高其性能，使其在新一代宽带移动互联网和IMT-Advanced等宽带无线通信系统中的应用更为广泛。同时，论文也得到了上海市优秀学科带头人的支持，表明了该研究的学术价值和实际应用前景。