(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023165583
(43)【公開日】2023-11-16
(54)【発明の名称】位相ノイズ影響除去用の補正システムとそれを含むアナログ・デジタル変換装置
(51)【国際特許分類】
H03M 1/12 20060101AFI20231109BHJP
H03M 1/10 20060101ALI20231109BHJP
【FI】
H03M1/12 C
H03M1/10 A
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022099843
(22)【出願日】2022-06-21
(31)【優先権主張番号】111117022
(32)【優先日】2022-05-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】507185945
【氏名又は名称】創意電子股▲ふん▼有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】500262038
【氏名又は名称】台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Taiwan Semiconductor Manufacturing Company,Ltd.
【住所又は居所原語表記】No.8, Li-Hsin Rd.6, Hsinchu Science Park, Hsinchu, TAIWAN
(74)【代理人】
【識別番号】110002321
【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】汪 鼎豪
(72)【発明者】
【氏名】ウー,ジェツォン
【テーマコード(参考)】
5J022
【Fターム(参考)】
5J022AA01
5J022BA02
(57)【要約】
【課題】補正システムを提供する。
【解決手段】動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いら
れる補正値発生回路と、補正値発生回路に結合されており、第2の量子化出力から補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、を含
み、動作クロック信号は、被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ補正値は動作クロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正システム。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられ、前記動作クロック信号は前記被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ前記補正値は前記動作クロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合されており、前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、
を含む補正システム。
【請求項2】
前記補正値発生回路は、
前記第1の量子化出力を受信し、また前記第1の量子化出力から前記被補正ADCのサンプリング時間誤差を取得することに用いられ、前記サンプリング時間誤差は前記位相ノイズに関連付けられる誤差捕捉回路と、
前記第2の量子化出力を受信して、前記第2の量子化出力の傾きを算出するための微分回路と、
前記サンプリング時間誤差に前記傾きをかけて、前記補正値を発生させるための第2の演算回路と、
を含む請求項1に記載の補正システム。
【請求項3】
前記誤差捕捉回路は、前記第1の量子化出力から前記サンプリング時間誤差と定数との積を取得し、更に前記サンプリング時間誤差を取得し、前記定数は前記動作クロック信号の周期と負相関する請求項2に記載の補正システム。
【請求項4】
前記動作クロック信号の周期は前記被サンプリングクロック信号の周期のM倍であり、Mは正数であり、且つ前記定数はMと正相関する請求項3に記載の補正システム。
【請求項5】
前記補正システムは、
前記被サンプリングクロック信号が前記ジッター捕捉ADCに入力される前に、前記被サンプリングクロック信号に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数を行うための信号処理回路を更に含む請求項1に記載の補正システム。
【請求項6】
前記被サンプリングクロック信号はクロック発生器の入力として用いられ、前記動作クロック信号は、前記クロック発生器により前記被サンプリングクロック信号に基づいて発生される請求項5に記載の補正システム。
【請求項7】
前記信号処理回路の出力した前記被サンプリングクロック信号は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する請求項5に記載の補正システム。
【請求項8】
動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられ、前記被サンプリングクロック信号は前記被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ前記補正値は前記被サンプリングクロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合されており、前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、
を含む補正システム。
【請求項9】
前記補正値発生回路は、
前記第1の量子化出力を受信し、また前記第1の量子化出力から前記被補正ADCのサンプリング時間誤差を取得することに用いられ、前記サンプリング時間誤差は前記位相ノイズに関連付けられる誤差捕捉回路と、
前記第2の量子化出力を受信して、前記第2の量子化出力の傾きを算出するための微分回路と、
前記サンプリング時間誤差に前記傾きをかけて、前記補正値を発生させるための第2の演算回路と、
を含む請求項8に記載の補正システム。
【請求項10】
前記誤差捕捉回路は、前記第1の量子化出力から前記サンプリング時間誤差と定数との積を取得し、更に前記サンプリング時間誤差を取得し、前記定数は前記動作クロック信号の周期と負相関する請求項9に記載の補正システム。
【請求項11】
前記動作クロック信号の周期は前記被サンプリングクロック信号の周期の1/M倍であり、Mは正数であり、且つ前記定数はMと負相関する請求項10に記載の補正システム。
【請求項12】
前記補正システムは、
前記被サンプリングクロック信号が前記ジッター捕捉ADCに入力される前に、前記被サンプリングクロック信号に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数を行うための信号処理回路を更に含む請求項8に記載の補正システム。
【請求項13】
前記動作クロック信号はクロック発生器の入力として用いられ、前記被サンプリングクロック信号は前記クロック発生器により前記動作クロック信号に基づいて発生される請求項12に記載の補正システム。
【請求項14】
前記信号処理回路の出力した前記被サンプリングクロック信号は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する請求項12に記載の補正システム。
【請求項15】
クロック発生器と、
それぞれ第2の量子化出力を発生させることに用いられ、且つその中の一つは前記クロック発生器の出力に基づいてサンプリングして前記第2の量子化出力を発生させる少なくとも一つの被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記クロック発生器の入力、前記クロック発生器の出力及び前記少なくとも一つの被補正ADCの前記その中の一つの前記第2の量子化出力を受信して補正値を発生させ、また前記補正値に基づいて各被補正ADCの前記第2の量子化出力を補正して第3の量子化出力を発生させるための補正システムと、
を備え、
前記補正値は、前記クロック発生器の出力の位相ノイズに関連付けられるアナログ・デジタル変換装置。
【請求項16】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、各被補正ADCは前記クロック発生器の出力に基づいてサンプリングする請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項17】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、前記複数の被補正ADCは複数のタイムインターリーブクロック信号に基づいてサンプリングし、前記複数のタイムインターリーブクロック信号は前記クロック発生器の出力を含み、且つ前記クロック発生器の出力の位相は前記複数のタイムインターリーブクロック信号における他のタイムインターリーブクロック信号の位相に先立つ請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項18】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、
前記補正システムは、
前記クロック発生器の出力に基づいて前記クロック発生器の入力をサンプリングし、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉ADCと、
前記第1の量子化出力と前記少なくとも一つの被補正ADCの前記その中の一つの前記第2の量子化出力を受信して、前記補正値を発生させるための補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合され、且つそれぞれ前記複数の被補正ADCに結合されており、それぞれ前記複数の被補正ADCの対応する1つの前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、前記第3の量子化出力を発生させることに用いられる複数の第1の演算回路と、
を含む請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項19】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、
前記補正システムは、
前記クロック発生器の入力に基づいて前記クロック発生器の出力をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるジッター捕捉ADCと、
前記第1の量子化出力と前記少なくとも一つの被補正ADCの前記その中の一つの前記第2の量子化出力を受信して、前記補正値を発生させるための補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合され、且つそれぞれ前記複数の被補正ADCに結合されており、それぞれ前記複数の被補正ADCの対応する1つの前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、前記第3の量子化出力を発生させることに用いられる複数の第1の演算回路と、
を含む請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示文書は、アナログ・デジタル変換器(Analog to Digital Converter;ADC)の補正技術に関し、特に、位相ノイズ影響除去用の補正システムと前記補正システムを含むアナログ・デジタル変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
位相同期ループは、様々な高速回路によく用いられる。例としては、位相同期ループは、周波数の合成に用いられて、入力信号の周波数の整数倍の周波数の出力信号を発生させることができる。位相同期ループによるクロック信号は、アナログ・デジタル変換器(ADC)によるサンプリングを駆動させることに用いられることができるが、一般的にジッター(jitter)現象を有するので、高速ADCのクロック信号の安定度に対する要求を満足させることができない。一方、例えば、水晶発振子のような、低ジッター信号を発生可能なクロック発生器は、一般的に高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
これに鑑みて、アナログ・デジタル変換器(ADC)のクロック信号のジッター現象によるサンプリング誤差を如何に改善するかは、確実に解決しなければならない問題である。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示文書は、動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられ、動作クロック信号は、被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ補正値は動作クロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正値発生回路と、補正値発生回路に結合されており、第2の量子化出力から補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、を含む補正システムを提供する。
【0005】
本開示文書は、動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉ADCと、第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられ、被サンプリングクロック信号は、被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ補正値は被サンプリングクロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正値発生回路と、第1の演算回路と、を含む補正システムを提供する。
【0006】
本開示文書は、クロック発生器と、それぞれ第2の量子化出力を発生させることに用いられ、且つその中の一つはクロック発生器の出力に基づいてサンプリングして第2の量子化出力を発生させる少なくとも一つの被補正ADCと、クロック発生器の入力、クロック発生器の出力及び少なくとも一つの被補正ADCの中の一つの第2の量子化出力を受信して補正値を発生させ、また補正値に基づいて各被補正ADCの第2の量子化出力を補正して第3の量子化出力を発生させるための補正システムと、を備え、補正値は、クロック発生器の出力の位相ノイズに関連付けられるアナログ・デジタル変換装置を提供する。
【発明の効果】
【0007】
上述の補正システムとアナログ・デジタル変換装置のメリットの一つは、量子化出力におけるクロック信号の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去できることにある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図2】本開示文書の一実施例による補正値発生回路を簡単化した機能ブロック図である。
【
図3】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図4】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図5】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図6】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図7】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図8】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図9】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図10】本開示文書の一実施例による量子化出力のスペクトル模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、関連図面に併せて本開示文書の実施例を説明する。図面において、同じ番号は、同じ又は類似な素子又は方法や流れを表す。
【0010】
図1は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置100を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置100は、クロック発生器110と、被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)120と、補正システム130と、を備える。クロック発生器110は、クロック信号CKinを受信してクロック信号CKs_0を発生させることに用いられる。ある実施例において、クロック信号CKinの周波数はクロック信号CKs_0の周波数のM倍であり、つまり、クロック信号CKs_0の周期はクロック信号CKinの周期のM倍であり、Mは正数(例えば、4/19)である。ある実施例において、クロック発生器110は、位相同期ループを含む。被補正ADC120は、クロック発生器110と補正システム130に結合される。被補正ADC120は、クロック信号CKs_0に基づいて入力信号In_0をサンプリングして、補正される量子化出力Qtb_0を補正システム130に出力することに用いられる。補正システム130は、量子化出力Qtb_0を補正して、量子化出力Qtb_0におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去し、更に量子化出力Qout_0を発生させることに用いられる。位相ノイズは、クロック信号CKs_0の時間領域での信号ジッター(jitter)現象として理解されてよい。ある実施例において、サンプリング誤差は、被補正ADC120の正確なサンプリング結果と実際のサンプリング結果との間の電圧の差である。
【0011】
ある実施例において、被補正ADC120の量子化出力Qtb_0は以下の『式1』で表されてよく、且つ『式1』は三角関数の式に基づいて以下の『式2』として書き直されることができる。『式1』及び『式2』において、符号「Fin_0」は入力信号In_0の周波数を表し、符号「n」はn回目のサンプリングを表し、nは正整数であり、符号「Ts」はクロック信号CKs_0の周期を表し、符号「t_jn」は、被補正ADC120のクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング時間誤差を表す。
【0012】
以下の段落では、簡潔にするために、式における被補正ADC120の正確なサンプリング結果(つまり『式2』におけるsin[2×π×Fin_0×(n×Ts)])は符号「X(n)」で表される。ある実施例において、位相ノイズによるサンプリング時間誤差t_jnの数値が一般的に極めて小さく、例えば、0に近似するので、『式2』は更に以下の『式3』として書き直されることができる。注意すべきなのは、高速ADCについては、そのサンプリングされる信号が一般的にメガヘルツ(MHz)又はギガヘルツ(GHz)のレベルの周波数を有するので、微小なサンプリング時間誤差t_jnでもADCにかなり異なる出力を発生させる可能性がある。『式3』から分かるように、量子化出力Qtb_0は、実質的に、(1)正確なサンプリング結果(符号「X(n)」)と、(2)正確なサンプリング結果の傾き(符号「dX(n)/dt」)とサンプリング時間誤差t_jnとの積と、の合計である。
【0013】
ある実施例において、補正システム130は、ジッター捕捉ADC132と、補正値発生回路134と、演算回路136と、を含む。ジッター捕捉ADC132は、クロック信号CKs_0に基づいてクロック信号CKinをサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させ、つまり、クロック発生器110の出力に基づいてクロック発生器110の入力をサンプリングすることに用いられる。
【0014】
補正値発生回路134は、ジッター捕捉ADC132から量子化出力Qjitを受信し、且つ被補正ADC120から量子化出力Qtb_0を受信することに用いられる。補正値発生回路134は、量子化出力Qjit及びQtb_0に基づいて補正値Vcを発生させることに用いられる。一実施例において、補正値Vcは、クロック信号CKs_0の位相ノイズに関連付けられ、つまり、前述の『式3』におけるサンプリング時間誤差t_jnに関連付けられる。演算回路136は、被補正ADC120及び補正値発生回路134に結合されており、量子化出力Qtb_0から補正値Vcを引いてサンプリング誤差を補正して、実質的に被補正ADC120の正確なサンプリング結果である量子化出力Qout_0を取得することに用いられる。
【0015】
次に、補正電圧Vcの算出形態を説明する。容易に理解させるように、下記段落の実施例において、Mは正整数として設定されるが、本開示文書はこれに限定されない。ある実施例において、ジッター捕捉ADC132の量子化出力Qjitは以下の『式4』で表されてよく、且つ『式4』は三角関数の式に基づいて以下の『式5』として書き直されることができる。『式4』及び『式5』において、符号「Fs」はクロック信号CKs_0の周波数を表すが、「M×Fs」はクロック信号CKinの周波数である。
【0016】
Mが正整数である実施例において、『式5』は以下の『式6』として書き直されることができる。『式6』から分かるように、クロック信号CKs_0の周期とMが既知のパラメーターであるので、量子化出力Qjitは、実質的に、定数(例えば、0)にサンプリング時間誤差t_jnの定数倍を加えたものである。
【0017】
図2は、本開示文書の一実施例による補正値発生回路200を簡単化した機能ブロック図である。補正値発生回路200は、
図1の補正値発生回路134を達成させることに用いられることができる。補正値発生回路200は、誤差捕捉回路210と、微分回路220と、演算回路230と、を含む。誤差捕捉回路210は、ジッター捕捉ADC132から量子化出力Qjitを受信し、またクロック信号CKs_0の周期に基づいて量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnを算出することに用いられる。ある実施例において、誤差捕捉回路210は、量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnと定数との積を取得し、更にサンプリング時間誤差t_jnを取得する。『式6』から分かるように、この定数は2×π×M×(1/Ts)であり、つまりクロック信号CKs_0の周期と負相関し、且つMと正相関する。
【0018】
微分回路220は、被補正ADC120から量子化出力Qtb_0を受信し、量子化出力Qtb_0の傾きを算出することに用いられる。ある実施例において、微分回路220は、量子化出力Qtb_0におけるn-1回目及びn+1回目のサンプリング結果に基づいて傾きを算出するが、本開示文書はこれに限定されなく、更に、n-2回目及びn+2回目のサンプリング結果を使用し、又は、ひいてはn-3回目及びn+3回目のサンプリング結果を使用してもよい。短い時間間隔内に、クロック信号CKs_0のジッターの影響が無視されてもよいので、n-1回目及びn+1回目のサンプリング結果は、正確なサンプリング結果と見られてもよい(以下、それぞれ以符号「X(n-1)」及び「X(n+1)」で表す)。そのため、微分回路220の算出した量子化出力Qtb_0の傾きは、実質的に、『式3』における正確なサンプリング結果の傾きである。微分回路220は、以下の『式7』によって傾きを算出することができる。
【0019】
演算回路230は、サンプリング時間誤差t_jnに正確なサンプリング結果の傾きをかけて、補正値Vcを取得することに用いられ、つまりVc=(dX(n)/dt)×t_jnである。次に、演算回路230は、補正値Vcを
図1の演算回路136に提供することができる。
【0020】
図3は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置300を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置300は、クロック発生器310と、被補正ADC320と、補正システム330と、を備える。アナログ・デジタル変換装置300は、
図1のアナログ・デジタル変換装置100に類似し、簡潔にするために、以下で異なるところのみを説明する。
【0021】
補正システム330は、ジッター捕捉ADC332と、補正値発生回路334と、演算回路336と、信号処理回路338と、を含む。信号処理回路338は、クロック発生器310の入力端とジッター捕捉ADC332の入力端との間に結合される。信号処理回路338は、クロック信号CKinを受信し、且つクロック信号CKinがジッター捕捉ADC332に入力される前にクロック信号CKinに対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。ある実施例において、信号処理回路338により処理されたクロック信号CKinは、ランプ波形又はのこぎり波形を有する。信号処理回路338は、クロック信号CKinの波状と周波数を制御することで、Mの値を制御しクロック信号CKinの信号ノイズ比を向上させて、『式6』における複数の定数の数値を安定化し、補正システム330の取得したサンプリング時間誤差t_jnの正確度を向上させる。
【0022】
ジッター捕捉ADC332は、クロック信号CKs_0に基づいて信号処理回路338の出力したクロック信号CKinをサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させて補正値発生回路334に出力することに用いられる。補正値発生回路334や演算回路336の素子、接続関係と動作は、それぞれ
図1の補正値発生回路134や演算回路136に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。
【0023】
図4は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置400を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置400は、クロック発生器410と、複数の被補正ADC420_0~420_n-1と、補正システム430と、を備える。クロック発生器410は
図1のクロック発生器110に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。被補正ADC420_0~420_n-1はそれぞれ入力信号In_0~In_n-1を受信することに用いられるが、本開示文書はこれに限定されなく、異なる入力信号を受信する必要はない。被補正ADC420_0~420_n-1は、クロック信号CKs_0に基づいて入力信号In_0~In_n-1をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。つまり、被補正ADC420_0~420_n-1の何れもクロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。
【0024】
補正システム430は、量子化出力Qout_0~Qout_n-1を補正して、量子化出力Qout_0~Qout_n-1におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去することに用いられる。補正システム430は、ジッター捕捉ADC432と、補正値発生回路434と、複数の演算回路436_0~436_n-1と、を含む。演算回路436_0~436_n-1は、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を受信し、且つ補正値発生回路434から補正値Vcを受信することに用いられる。演算回路436_0~436_n-1は、更に、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の各々から補正値Vcを引いて、それぞれ量子化出力Qout_0~Qout_n-1を発生させることに用いられる。量子化出力Qout_0~Qout_n-1は、実質的に、それぞれ被補正ADC420_0~420_n-1の正確なサンプリング結果である。
【0025】
ジッター捕捉ADC432と補正値発生回路434の素子、接続関係と動作はそれぞれ
図1のジッター捕捉ADC132と補正値発生回路134に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。注意すべきなのは、補正値発生回路434は、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の何れによって補正値Vcを算出することができる。
【0026】
図5は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置500を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置500は、クロック発生器510と、複数の被補正ADC520_0~520_n-1と、補正システム530と、を備える。補正システム530は、ジッター捕捉ADC532と、補正値発生回路534と、複数の演算回路536_0~536_n-1と、を含む。アナログ・デジタル変換装置500は
図4のアナログ・デジタル変換装置400に類似するので、以下で異なるところのみを説明する。
【0027】
被補正ADC520_0~520_n-1は、それぞれ複数のクロック信号CKs_0~CKs_n-1に基づいて入力信号In_0をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。クロック信号CKs_0~CKs_n-1は、タイムインターリーブ(time-interleaved)のクロック信号である。ある実施例において、アナログ・デジタル変換装置500は、タイムインターリーブ式ADCを達成させることに用いられることができ、且つ量子化出力Qout_0~Qout_n-1に基づいてデジタル出力信号を発生させるように、マルチプレクサ(
図5に示せず)を含んでよい。被補正ADC520_0とジッター捕捉ADC532は、クロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。ある実施例において、クロック信号CKs_0の位相は、他のタイムインターリーブクロック信号CKs_1~CKs_n-1の位相に先立つ。
【0028】
ある実施例において、
図4の補正システム430又は
図5の補正システム530は、信号処理回路(図示せず)を更に含み、クロック信号CKinが
図4のジッター捕捉ADC432又は
図5のジッター捕捉ADC532に入力される前に、信号処理回路はクロック信号CKinに対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。また、信号処理回路の
図4のジッター捕捉ADC432又は
図5のジッター捕捉ADC532に提供したクロック信号CKs_0は、ランプ波形又はのこぎり波形を有してよい。
【0029】
図6は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置600を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置600は、クロック発生器610と、被補正ADC620と、補正システム630と、を備える。クロック発生器610と被補正ADC620はそれぞれ
図1のクロック発生器110と被補正ADC120に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。補正システム630は、量子化出力Qtb_0を補正して、量子化出力Qtb_0におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去し、更に量子化出力Qout_0を発生させることに用いられる。
【0030】
補正システム630は、ジッター捕捉ADC632と、補正値発生回路634と、演算回路636と、を含む。ジッター捕捉ADC632は、クロック信号CKinに基づいてクロック信号CKs_0をサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させ、つまりクロック発生器610の入力に基づいてクロック発生器610の出力をサンプリングすることに用いられる。
【0031】
補正値発生回路634は、ジッター捕捉ADC632から量子化出力Qjitを受信し、且つ被補正ADC620から量子化出力Qtb_0を受信することに用いられる。補正値発生回路634は、更に、量子化出力Qjit及びQtb_0に基づいて補正値Vcを発生させることに用いられる。一実施例において、補正値Vcは、クロック信号CKs_0の位相ノイズに関連付けられ、つまり前述の『式3』のサンプリング誤差時間t_jnに関連付けられる。演算回路636は、被補正ADC620及び補正値発生回路634に結合されており、量子化出力Qtb_0から補正値Vcを引いてサンプリング誤差を補正して、実質的に、被補正ADC620の正確なサンプリング結果である量子化出力Qout_0を取得することに用いられる。
【0032】
次に、補正電圧Vcの算出形態を説明する。ある実施例において、ジッター捕捉ADC632の量子化出力Qjitは以下の『式8』で表されてよく、且つ『式8』は三角関数の式に基づいて以下の『式9』として書き直されることができる。『式8』及び『式9』において、符号「Tcin」はクロック信号CKinの周期を表し、「(1/M)×Tcin」はクロック信号CKs_0の周期である。
【0033】
1/Mが正整数である実施例において、『式9』は以下の『式10』として書き直されることができる。『式10』から分かるように、クロック信号CKinの周期とMが既知のパラメーターであるので、量子化出力Qjitは、実質的に、定数(例えば、0)にサンプリング時間誤差t_jnの定数倍を加えたものである。
【0034】
ある実施例において、補正値発生回路634は、
図2の補正値発生回路200によって達成されることができる。
図2と
図6を同時に参照すると、この場合、誤差捕捉回路210は、ジッター捕捉ADC632から量子化出力Qjitを受信し、またクロック信号CKinの周期に基づいて量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnを算出することに用いられることができる。ある実施例において、誤差捕捉回路210は、量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnと定数との積を取得し、更にサンプリング時間誤差t_jnを取得し、『式10』から分かるようにこの定数は、2×π×(1/M)×(1/Tcin)であり、つまりクロック信号CKinの周期と負相関し、且つMと負相関する。
【0035】
次に、補正値発生回路634は、サンプリング時間誤差t_jnに基づいて補正値Vcを算出し、他の算出過程は前述で
図2に合わせて述べられた内容に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。補正値発生回路634は、補正値Vcを演算回路636に提供することができる。
【0036】
図7は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置700を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置700は、クロック発生器710と、被補正ADC720と、補正システム730と、を備える。アナログ・デジタル変換装置700は
図6のアナログ・デジタル変換装置600に類似し、簡潔にするために、以下で異なるところのみを説明する。
【0037】
補正システム730は、ジッター捕捉ADC732と、補正値発生回路734と、演算回路736と、信号処理回路738と、を含む。信号処理回路738は、クロック発生器710の出力端とジッター捕捉ADC732の入力端との間に結合される。信号処理回路738は、クロック信号CKs_0を受信し、且つクロック信号CKs_0がジッター捕捉ADC732に入力される前にクロック信号CKs_0に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。ある実施例において、信号処理回路738により処理されたクロック信号CKs_0は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する。信号処理回路738は、クロック信号CKs_0の波状と周波数を制御することで、Mの値を制御しクロック信号CKs_0の信号ノイズ比を向上させて、『式10』における複数の定数の数値を安定化し、補正システム730の取得したサンプリング時間誤差t_jnの正確度を向上させる。
【0038】
ジッター捕捉ADC732は、クロック信号CKinに基づいて信号処理回路738の出力したクロック信号CKs_0をサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させて補正値発生回路734に出力することができる。補正値発生回路734や演算回路736の素子、接続関係と動作はそれぞれ
図6の補正値発生回路634や演算回路636に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。
【0039】
図8は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置800を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置800は、クロック発生器810と、複数の被補正ADC820_0~820_n-1と、補正システム830と、を備える。クロック発生器810は
図1のクロック発生器110に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。被補正ADC820_0~820_n-1はそれぞれ入力信号In_0~In_n-1を受信することに用いられるが、本開示文書はこれに限定されなく、被補正ADC820_0~820_n-1異なる入力信号を受信する必要はない。被補正ADC820_0~820_n-1は、クロック信号CKs_0に基づいて入力信号In_0~In_n-1をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。つまり、被補正ADC820_0~820_n-1の何れもクロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。
【0040】
補正システム830は、量子化出力Qout_0~Qout_n-1を補正して、量子化出力Qout_0~Qout_n-1におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去することに用いられる。補正システム830は、ジッター捕捉ADC832と、補正値発生回路834と、複数の演算回路836_0~836_n-1と、を含む。演算回路836_0~836_n-1は、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を受信し、且つ補正値発生回路834から補正値Vcを受信することに用いられる。演算回路836_0~836_n-1は、更に、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の各々から補正値Vcを引いて、それぞれ量子化出力Qout_0~Qout_n-1を発生させることに用いられる。量子化出力Qout_0~Qout_n-1は、実質的に、それぞれ被補正ADC820_0~820_n-1の正確なサンプリング結果である。
【0041】
ジッター捕捉ADC832と補正値発生回路834の素子、接続関係と動作はそれぞれ
図6のジッター捕捉ADC632と補正値発生回路634に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。注意すべきなのは、補正値発生回路834は、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の何れによって補正値Vcを算出することができる。
【0042】
図9は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置900を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置900は、クロック発生器910と、複数の被補正ADC920_0~920_n-1と、補正システム930と、を備える。補正システム930は、ジッター捕捉ADC932と、補正値発生回路934と、複数の演算回路936_0~936_n-1と、を含む。アナログ・デジタル変換装置900は
図8のアナログ・デジタル変換装置800に類似するので、以下で異なるところのみを説明する。
【0043】
被補正ADC920_0~920_n-1は、それぞれ複数のクロック信号CKs_0~CKs_n-1に基づいて入力信号In_0をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。クロック信号CKs_0~CKs_n-1は、タイムインターリーブのクロック信号である。つまり、ある実施例において、アナログ・デジタル変換装置900は、タイムインターリーブ式ADCを達成させることに用いられることができ、且つ量子化出力Qout_0~Qout_n-1に基づいてデジタル出力信号を発生させるように、マルチプレクサ(
図9に示せず)を含んでよい。被補正ADC920_0は、クロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。ある実施例において、クロック信号CKs_0の位相は、他のタイムインターリーブクロック信号CKs_1~CKs_n-1の位相に先立つ。
【0044】
ある実施例において、
図8の補正システム830又は
図9の補正システム930は、信号処理回路(図示せず)を更に含み、クロック信号CKs_0が
図8のジッター捕捉ADC832又は
図9のジッター捕捉ADC932に入力される前に、信号処理回路はクロック信号CKs_0に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。また、信号処理回路の
図8のジッター捕捉ADC832又は
図9のジッター捕捉ADC932に提供したクロック信号CKs_0は、ランプ波形又はのこぎり波形を有してよい。
【0045】
上述の複数の実施例において、被補正ADCとジッター捕捉ADCは、同じ又は異なる回路構造を有してよい。
【0046】
図1及び
図10を同時に参照すると、
図10は、本開示文書の一実施例による量子化出力のスペクトル模式図である。
図10の実施例において、クロック信号CKinの周波数は52MHzであり、クロック信号CKs_0の周波数は247MHzである。ランプ形状を有するスペクトル10は、
図1における補正される量子化出力Qtb_0に対応する。スペクトル10のランプ形状は、量子化出力Qtb_0が位相ノイズの影響を受けてサンプリング誤差を有することを表す。一方、スペクトル20は、
図1における補正された量子化出力Qout_0に対応する。スペクトル20がランプ形状の部分を有しなく、補正された量子化出力Qout_0が位相ノイズの影響を受けなく又はほどんど受けないことが証明される。
【0047】
明細書及び特許請求の範囲において、ある語彙で特定の素子を指す。しかしながら、当業者であれば、同様な素子が異なる名詞で呼ばれる場合があることは理解すべきである。明細書及び特許請求の範囲は、名称の差異を素子の区分形態としなく、素子の機能的な差異を区分の基準とする。明細書及び特許請求の範囲で言及された「含む」は、開放的な用語であるので、「~を含むが、それに限定されない」と解釈すべきである。また、「結合」は、ここで如何なる直接的及び間接的な接続手段を含む。そのため、本明細書で第1の素子が第2の素子に結合されると言われる場合、第1の素子は電気的接続又は無線伝送、光学伝送等の信号接続形態によって第2の素子に直接的に接続され、或いは他の素子又は接続手段によって前記第2の素子に間接的に電気的又は信号接続されることができることを表す。
【0048】
ここで用いられる「及び/又は」の記述形態は、挙げられた一つ又は複数のアイテムの任意の組み合わせを含む。また、明細書で特に指明されない限り、如何なる単数形態の用語も同時に複数形態の意味を含む。
【0049】
以上は単に本開示文書の好ましい実施例であり、本開示文書の範囲又は精神から逸脱せずに、本開示文書の構造に対して様々な修正や均等な変化を加えてよい。以上をまとめると、以下の請求項の範囲内で本開示文書に加えられた修正や均等な変更は、何れも本開示文書の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0050】
100、300、400、500、600、700、800、900 アナログ・デジタル変換装置
110、310、410、510、610、710、810、910 クロック発生器
120、320、420、520、620、720、820、920 被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)
130、330、430、530、630、730、830、930 補正システム
132、332、432、532、632、732、832、932 ジッター捕捉ADC
134、334、434、534、634、734、834、934 補正値発生回路
136、336、636、736 演算回路
436_0~436_n-1 演算回路
536_0~536_n-1 演算回路
836_0~836_n-1 演算回路
936_0~936_n-1 演算回路
200 補正値発生回路
210 誤差捕捉回路
220 微分回路
230 演算回路
dX(n)/dt 正確なサンプリング結果の傾き
t_jn サンプリング時間誤差
338、738 信号処理回路
In_0~In_n-1 入力信号
Qtb_0~Qtb_n-1、Qjit、Qout_0~Qout_n-1 量子化出力
CKin、CKs_0~CKs_n-1 クロック信号
Vc 補正値
10、20 スペクトル
【手続補正書】
【提出日】2022-07-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示文書は、アナログ・デジタル変換器(Analog to Digital Converter;ADC)の補正技術に関し、特に、位相ノイズ影響除去用の補正システムと前記補正システムを含むアナログ・デジタル変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
位相同期ループは、様々な高速回路によく用いられる。例としては、位相同期ループは、周波数の合成に用いられて、入力信号の周波数の整数倍の周波数の出力信号を発生させることができる。位相同期ループによるクロック信号は、アナログ・デジタル変換器(ADC)によるサンプリングを駆動させることに用いられることができるが、一般的にジッター(jitter)現象を有するので、高速ADCのクロック信号の安定度に対する要求を満足させることができない。一方、例えば、水晶発振子のような、低ジッター信号を発生可能なクロック発生器は、一般的に高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
これに鑑みて、アナログ・デジタル変換器(ADC)のクロック信号のジッター現象によるサンプリング誤差を如何に改善するかは、確実に解決しなければならない問題である。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示文書は、動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられる補正値発生回路と、補正値発生回路に結合されており、第2の量子化出力から補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、を含み、動作クロック信号は、被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ補正値は動作クロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正システムを提供する。
【0005】
本開示文書は、動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉ADCと、第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられる補正値発生回路と、第1の演算回路と、を含み、被サンプリングクロック信号は、被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ補正値は被サンプリングクロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正システムを提供する。
【0006】
本開示文書は、クロック発生器と、それぞれ第2の量子化出力を発生させることに用いられ、且つその中の一つはクロック発生器の出力に基づいてサンプリングして第2の量子化出力を発生させる少なくとも一つの被補正ADCと、クロック発生器の入力、クロック発生器の出力及び少なくとも一つの被補正ADCの中の一つの第2の量子化出力を受信して補正値を発生させて、補正値に基づいて各被補正ADCの第2の量子化出力を補正して第3の量子化出力を発生させるための補正システムと、を備え、補正値は、クロック発生器の出力の位相ノイズに関連付けられるアナログ・デジタル変換装置を提供する。
【発明の効果】
【0007】
上述の補正システムとアナログ・デジタル変換装置のメリットの一つは、量子化出力におけるクロック信号の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去できることにある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図2】本開示文書の一実施例による補正値発生回路を簡単化した機能ブロック図である。
【
図3】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図4】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図5】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図6】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図7】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図8】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図9】本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置を簡単化した機能ブロック図である。
【
図10】本開示文書の一実施例による量子化出力のスペクトル模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、関連図面に併せて本開示文書の実施例を説明する。図面において、同じ番号は、同じ又は類似な素子又は方法や流れを表す。
【0010】
図1は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置100を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置100は、クロック発生器110と、被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)120と、補正システム130と、を備える。クロック発生器110は、クロック信号CKinを受信してクロック信号CKs_0を発生させることに用いられる。ある実施例において、クロック信号CKinの周波数はクロック信号CKs_0の周波数のM倍であり、つまり、クロック信号CKs_0の周期はクロック信号CKinの周期のM倍であり、Mは正数(例えば、4/19)である。ある実施例において、クロック発生器110は、位相同期ループを含む。被補正ADC120は、クロック発生器110と補正システム130に結合される。被補正ADC120は、クロック信号CKs_0に基づいて入力信号In_0をサンプリングして、補正される量子化出力Qtb_0を補正システム130に出力することに用いられる。補正システム130は、量子化出力Qtb_0を補正して、量子化出力Qtb_0におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去し、更に量子化出力Qout_0を発生させることに用いられる。位相ノイズは、クロック信号CKs_0の時間領域での信号ジッター(jitter)現象として理解されてよい。ある実施例において、サンプリング誤差は、被補正ADC120の正確なサンプリング結果と実際のサンプリング結果との間の電圧の差である。
【0011】
ある実施例において、被補正ADC120の量子化出力Qtb_0は以下の『式1』で表されてよく、且つ『式1』は三角関数
の加法定理の式に基づいて以下の『式2』として書き直されることができる。『式1』及び『式2』において、符号「Fin_0」は入力信号In_0の周波数を表し、符号「n」はn回目のサンプリングを表し、nは正整数であり、符号「Ts」はクロック信号CKs_0の周期を表し、符号「t_jn」は、被補正ADC120のクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング時間誤差を表す。
【0012】
以下の段落では、簡潔にするために、式における被補正ADC120の正確なサンプリング結果(つまり『式2』におけるsin[2×π×Fin_0×(n×Ts)])は符号「X(n)」で表される。ある実施例において、位相ノイズによるサンプリング時間誤差t_jnの数値が一般的に極めて小さく、例えば、0に近似するので、『式2』は更に以下の『式3』として書き直されることができる。注意すべきなのは、高速ADCについては、そのサンプリングされる信号が一般的にメガヘルツ(MHz)又はギガヘルツ(GHz)のレベルの周波数を有するので、微小なサンプリング時間誤差t_jnでもADCにかなり異なる出力を発生させる可能性がある。『式3』から分かるように、量子化出力Qtb_0は、実質的に、(1)正確なサンプリング結果(符号「X(n)」)と、(2)正確なサンプリング結果の傾き(符号「dX(n)/dt」)とサンプリング時間誤差t_jnとの積と、の合計である。
【0013】
ある実施例において、補正システム130は、ジッター捕捉ADC132と、補正値発生回路134と、演算回路136と、を含む。ジッター捕捉ADC132は、クロック信号CKs_0に基づいてクロック信号CKinをサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させ、つまり、クロック発生器110の出力に基づいてクロック発生器110の入力をサンプリングすることに用いられる。
【0014】
補正値発生回路134は、ジッター捕捉ADC132から量子化出力Qjitを受信し、且つ被補正ADC120から量子化出力Qtb_0を受信することに用いられる。補正値発生回路134は、更に、量子化出力Qjit及びQtb_0に基づいて補正値Vcを発生させることに用いられる。一実施例において、補正値Vcは、クロック信号CKs_0の位相ノイズに関連付けられ、つまり、前述の『式3』におけるサンプリング時間誤差t_jnに関連付けられる。演算回路136は、被補正ADC120及び補正値発生回路134に結合されており、量子化出力Qtb_0から補正値Vcを引いてサンプリング誤差を補正して、実質的に被補正ADC120の正確なサンプリング結果である量子化出力Qout_0を取得することに用いられる。
【0015】
次に、補正電圧Vcの算出形態を説明する。容易に理解させるように、下記段落の実施例において、Mは正整数として設定されるが、本開示文書はこれに限定されない。ある実施例において、ジッター捕捉ADC132の量子化出力Qjitは以下の『式4』で表されてよく、且つ『式4』は三角関数
の加法定理の式に基づいて以下の『式5』として書き直されることができる。『式4』及び『式5』において、符号「Fs」はクロック信号CKs_0の周波数を表すが、「M×Fs」はクロック信号CKinの周波数である。
【0016】
Mが正整数である実施例において、『式5』は以下の『式6』として書き直されることができる。『式6』から分かるように、クロック信号CKs_0の周期とMが既知のパラメーターであるので、量子化出力Qjitは、実質的に、定数(例えば、0)にサンプリング時間誤差t_jnの定数倍を加えたものである。
【0017】
図2は、本開示文書の一実施例による補正値発生回路200を簡単化した機能ブロック図である。補正値発生回路200は、
図1の補正値発生回路134を達成させることに用いられることができる。補正値発生回路200は、誤差捕捉回路210と、微分回路220と、演算回路230と、を含む。誤差捕捉回路210は、ジッター捕捉ADC132から量子化出力Qjitを受信し
て、クロック信号CKs_0の周期に基づいて量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnを算出することに用いられる。ある実施例において、誤差捕捉回路210は、量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnと定数との積を取得し、更にサンプリング時間誤差t_jnを取得する。『式6』から分かるように、この定数は2×π×M×(1/Ts)であり、つまりクロック信号CKs_0の周期と負相関し、且つMと正相関する。
【0018】
微分回路220は、被補正ADC120から量子化出力Qtb_0を受信し、量子化出力Qtb_0の傾きを算出することに用いられる。ある実施例において、微分回路220は、量子化出力Qtb_0におけるn-1回目及びn+1回目のサンプリング結果に基づいて傾きを算出するが、本開示文書はこれに限定されなく、更に、n-2回目及びn+2回目のサンプリング結果を使用し、又は、ひいてはn-3回目及びn+3回目のサンプリング結果を使用してもよい。短い時間間隔内に、クロック信号CKs_0のジッターの影響が無視されてもよいので、n-1回目及びn+1回目のサンプリング結果は、正確なサンプリング結果と見られてもよい(以下、それぞれ以符号「X(n-1)」及び「X(n+1)」で表す)。そのため、微分回路220の算出した量子化出力Qtb_0の傾きは、実質的に、『式3』における正確なサンプリング結果の傾きである。微分回路220は、以下の『式7』によって傾きを算出することができる。
【0019】
演算回路230は、サンプリング時間誤差t_jnに正確なサンプリング結果の傾きをかけて、補正値Vcを取得することに用いられ、つまりVc=(dX(n)/dt)×t_jnである。次に、演算回路230は、補正値Vcを
図1の演算回路136に提供することができる。
【0020】
図3は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置300を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置300は、クロック発生器310と、被補正ADC320と、補正システム330と、を備える。アナログ・デジタル変換装置300は、
図1のアナログ・デジタル変換装置100に類似し、簡潔にするために、以下で異なるところのみを説明する。
【0021】
補正システム330は、ジッター捕捉ADC332と、補正値発生回路334と、演算回路336と、信号処理回路338と、を含む。信号処理回路338は、クロック発生器310の入力端とジッター捕捉ADC332の入力端との間に結合される。信号処理回路338は、クロック信号CKinを受信し、且つクロック信号CKinがジッター捕捉ADC332に入力される前にクロック信号CKinに対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。ある実施例において、信号処理回路338により処理されたクロック信号CKinは、ランプ波形又はのこぎり波形を有する。信号処理回路338は、クロック信号CKinの波状と周波数を制御することで、Mの値を制御しクロック信号CKinの信号ノイズ比を向上させて、『式6』における複数の定数の数値を安定化し、補正システム330の取得したサンプリング時間誤差t_jnの正確度を向上させる。
【0022】
ジッター捕捉ADC332は、クロック信号CKs_0に基づいて信号処理回路338の出力したクロック信号CKinをサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させて補正値発生回路334に出力することに用いられる。補正値発生回路334や演算回路336の素子、接続関係と動作は、それぞれ
図1の補正値発生回路134や演算回路136に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。
【0023】
図4は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置400を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置400は、クロック発生器410と、複数の被補正ADC420_0~420_n-1と、補正システム430と、を備える。クロック発生器410は
図1のクロック発生器110に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。被補正ADC420_0~420_n-1はそれぞれ入力信号In_0~In_n-1を受信することに用いられるが、本開示文書はこれに限定されなく、異なる入力信号を受信する必要はない。被補正ADC420_0~420_n-1は、クロック信号CKs_0に基づいて入力信号In_0~In_n-1をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。つまり、被補正ADC420_0~420_n-1の何れもクロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。
【0024】
補正システム430は、量子化出力Qout_0~Qout_n-1を補正して、量子化出力Qout_0~Qout_n-1におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去することに用いられる。補正システム430は、ジッター捕捉ADC432と、補正値発生回路434と、複数の演算回路436_0~436_n-1と、を含む。演算回路436_0~436_n-1は、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を受信し、且つ補正値発生回路434から補正値Vcを受信することに用いられる。演算回路436_0~436_n-1は、更に、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の各々から補正値Vcを引いて、それぞれ量子化出力Qout_0~Qout_n-1を発生させることに用いられる。量子化出力Qout_0~Qout_n-1は、実質的に、それぞれ被補正ADC420_0~420_n-1の正確なサンプリング結果である。
【0025】
ジッター捕捉ADC432と補正値発生回路434の素子、接続関係と動作はそれぞれ
図1のジッター捕捉ADC132と補正値発生回路134に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。注意すべきなのは、補正値発生回路434は、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の何れによって補正値Vcを算出することができる。
【0026】
図5は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置500を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置500は、クロック発生器510と、複数の被補正ADC520_0~520_n-1と、補正システム530と、を備える。補正システム530は、ジッター捕捉ADC532と、補正値発生回路534と、複数の演算回路536_0~536_n-1と、を含む。アナログ・デジタル変換装置500は
図4のアナログ・デジタル変換装置400に類似するので、以下で異なるところのみを説明する。
【0027】
被補正ADC520_0~520_n-1は、それぞれ複数のクロック信号CKs_0~CKs_n-1に基づいて入力信号In_0をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。クロック信号CKs_0~CKs_n-1は、タイムインターリーブ(time-interleaved)のクロック信号である。ある実施例において、アナログ・デジタル変換装置500は、タイムインターリーブ式ADCを達成させることに用いられることができ、且つ量子化出力Qout_0~Qout_n-1に基づいてデジタル出力信号を発生させるように、マルチプレクサ(
図5に示せず)を含んでよい。被補正ADC520_0とジッター捕捉ADC532は、クロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。ある実施例において、クロック信号CKs_0の位相は、他のタイムインターリーブクロック信号CKs_1~CKs_n-1の位相に先立つ。
【0028】
ある実施例において、
図4の補正システム430又は
図5の補正システム530は、信号処理回路(図示せず)を更に含み、クロック信号CKinが
図4のジッター捕捉ADC432又は
図5のジッター捕捉ADC532に入力される前に、信号処理回路はクロック信号CKinに対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。また、信号処理回路の
図4のジッター捕捉ADC432又は
図5のジッター捕捉ADC532に提供したクロック信号CKs_0は、ランプ波形又はのこぎり波形を有してよい。
【0029】
図6は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置600を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置600は、クロック発生器610と、被補正ADC620と、補正システム630と、を備える。クロック発生器610と被補正ADC620はそれぞれ
図1のクロック発生器110と被補正ADC120に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。補正システム630は、量子化出力Qtb_0を補正して、量子化出力Qtb_0におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去し、更に量子化出力Qout_0を発生させることに用いられる。
【0030】
補正システム630は、ジッター捕捉ADC632と、補正値発生回路634と、演算回路636と、を含む。ジッター捕捉ADC632は、クロック信号CKinに基づいてクロック信号CKs_0をサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させ、つまりクロック発生器610の入力に基づいてクロック発生器610の出力をサンプリングすることに用いられる。
【0031】
補正値発生回路634は、ジッター捕捉ADC632から量子化出力Qjitを受信し、且つ被補正ADC620から量子化出力Qtb_0を受信することに用いられる。補正値発生回路634は、更に、量子化出力Qjit及びQtb_0に基づいて補正値Vcを発生させることに用いられる。一実施例において、補正値Vcは、クロック信号CKs_0の位相ノイズに関連付けられ、つまり前述の『式3』のサンプリング誤差時間t_jnに関連付けられる。演算回路636は、被補正ADC620及び補正値発生回路634に結合されており、量子化出力Qtb_0から補正値Vcを引いてサンプリング誤差を補正して、実質的に、被補正ADC620の正確なサンプリング結果である量子化出力Qout_0を取得することに用いられる。
【0032】
次に、補正電圧Vcの算出形態を説明する。ある実施例において、ジッター捕捉ADC632の量子化出力Qjitは以下の『式8』で表されてよく、且つ『式8』は三角関数
の加法定理の式に基づいて以下の『式9』として書き直されることができる。『式8』及び『式9』において、符号「Tcin」はクロック信号CKinの周期を表し、「(1/M)×Tcin」はクロック信号CKs_0の周期である。
【0033】
1/Mが正整数である実施例において、『式9』は以下の『式10』として書き直されることができる。『式10』から分かるように、クロック信号CKinの周期とMが既知のパラメーターであるので、量子化出力Qjitは、実質的に、定数(例えば、0)にサンプリング時間誤差t_jnの定数倍を加えたものである。
【0034】
ある実施例において、補正値発生回路634は、
図2の補正値発生回路200によって達成されることができる。
図2と
図6を同時に参照すると、この場合、誤差捕捉回路210は、ジッター捕捉ADC632から量子化出力Qjitを受信し
て、クロック信号CKinの周期に基づいて量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnを算出することに用いられることができる。ある実施例において、誤差捕捉回路210は、量子化出力Qjitからサンプリング時間誤差t_jnと定数との積を取得し、更にサンプリング時間誤差t_jnを取得し、『式10』から分かるようにこの定数は、2×π×(1/M)×(1/Tcin)であり、つまりクロック信号CKinの周期と負相関し、且つMと負相関する。
【0035】
次に、補正値発生回路634は、サンプリング時間誤差t_jnに基づいて補正値Vcを算出し、他の算出過程は前述で
図2に合わせて述べられた内容に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。補正値発生回路634は、補正値Vcを演算回路636に提供することができる。
【0036】
図7は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置700を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置700は、クロック発生器710と、被補正ADC720と、補正システム730と、を備える。アナログ・デジタル変換装置700は
図6のアナログ・デジタル変換装置600に類似し、簡潔にするために、以下で異なるところのみを説明する。
【0037】
補正システム730は、ジッター捕捉ADC732と、補正値発生回路734と、演算回路736と、信号処理回路738と、を含む。信号処理回路738は、クロック発生器710の出力端とジッター捕捉ADC732の入力端との間に結合される。信号処理回路738は、クロック信号CKs_0を受信し、且つクロック信号CKs_0がジッター捕捉ADC732に入力される前にクロック信号CKs_0に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。ある実施例において、信号処理回路738により処理されたクロック信号CKs_0は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する。信号処理回路738は、クロック信号CKs_0の波状と周波数を制御することで、Mの値を制御しクロック信号CKs_0の信号ノイズ比を向上させて、『式10』における複数の定数の数値を安定化し、補正システム730の取得したサンプリング時間誤差t_jnの正確度を向上させる。
【0038】
ジッター捕捉ADC732は、クロック信号CKinに基づいて信号処理回路738の出力したクロック信号CKs_0をサンプリングして、量子化出力Qjitを発生させて補正値発生回路734に出力することができる。補正値発生回路734や演算回路736の素子、接続関係と動作はそれぞれ
図6の補正値発生回路634や演算回路636に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。
【0039】
図8は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置800を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置800は、クロック発生器810と、複数の被補正ADC820_0~820_n-1と、補正システム830と、を備える。クロック発生器810は
図1のクロック発生器110に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。被補正ADC820_0~820_n-1はそれぞれ入力信号In_0~In_n-1を受信することに用いられるが、本開示文書はこれに限定されなく、被補正ADC820_0~820_n-1異なる入力信号を受信する必要はない。被補正ADC820_0~820_n-1は、クロック信号CKs_0に基づいて入力信号In_0~In_n-1をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。つまり、被補正ADC820_0~820_n-1の何れもクロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。
【0040】
補正システム830は、量子化出力Qout_0~Qout_n-1を補正して、量子化出力Qout_0~Qout_n-1におけるクロック信号CKs_0の位相ノイズによるサンプリング誤差を改善又は除去することに用いられる。補正システム830は、ジッター捕捉ADC832と、補正値発生回路834と、複数の演算回路836_0~836_n-1と、を含む。演算回路836_0~836_n-1は、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を受信し、且つ補正値発生回路834から補正値Vcを受信することに用いられる。演算回路836_0~836_n-1は、更に、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の各々から補正値Vcを引いて、それぞれ量子化出力Qout_0~Qout_n-1を発生させることに用いられる。量子化出力Qout_0~Qout_n-1は、実質的に、それぞれ被補正ADC820_0~820_n-1の正確なサンプリング結果である。
【0041】
ジッター捕捉ADC832と補正値発生回路834の素子、接続関係と動作はそれぞれ
図6のジッター捕捉ADC632と補正値発生回路634に類似し、簡潔にするために、ここで繰り返して説明しない。注意すべきなのは、補正値発生回路834は、量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1の何れによって補正値Vcを算出することができる。
【0042】
図9は、本開示文書の一実施例によるアナログ・デジタル変換装置900を簡単化した機能ブロック図である。アナログ・デジタル変換装置900は、クロック発生器910と、複数の被補正ADC920_0~920_n-1と、補正システム930と、を備える。補正システム930は、ジッター捕捉ADC932と、補正値発生回路934と、複数の演算回路936_0~936_n-1と、を含む。アナログ・デジタル変換装置900は
図8のアナログ・デジタル変換装置800に類似するので、以下で異なるところのみを説明する。
【0043】
被補正ADC920_0~920_n-1は、それぞれ複数のクロック信号CKs_0~CKs_n-1に基づいて入力信号In_0をサンプリングして、それぞれ量子化出力Qtb_0~Qtb_n-1を発生させることに用いられる。クロック信号CKs_0~CKs_n-1は、タイムインターリーブのクロック信号である。つまり、ある実施例において、アナログ・デジタル変換装置900は、タイムインターリーブ式ADCを達成させることに用いられることができ、且つ量子化出力Qout_0~Qout_n-1に基づいてデジタル出力信号を発生させるように、マルチプレクサ(
図9に示せず)を含んでよい。被補正ADC920_0は、クロック信号CKs_0に基づいてサンプリングする。ある実施例において、クロック信号CKs_0の位相は、他のタイムインターリーブクロック信号CKs_1~CKs_n-1の位相に先立つ。
【0044】
ある実施例において、
図8の補正システム830又は
図9の補正システム930は、信号処理回路(図示せず)を更に含み、クロック信号CKs_0が
図8のジッター捕捉ADC832又は
図9のジッター捕捉ADC932に入力される前に、信号処理回路はクロック信号CKs_0に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数の信号処理を行うことに用いられる。また、信号処理回路の
図8のジッター捕捉ADC832又は
図9のジッター捕捉ADC932に提供したクロック信号CKs_0は、ランプ波形又はのこぎり波形を有してよい。
【0045】
上述の複数の実施例において、被補正ADCとジッター捕捉ADCは、同じ又は異なる回路構造を有してよい。
【0046】
図1及び
図10を同時に参照すると、
図10は、本開示文書の一実施例による量子化出力のスペクトル模式図である。
図10の実施例において、クロック信号CKinの周波数は52MHzであり、クロック信号CKs_0の周波数は247MHzである。ランプ形状を有するスペクトル10は、
図1における補正される量子化出力Qtb_0に対応する。スペクトル10のランプ形状は、量子化出力Qtb_0が位相ノイズの影響を受けてサンプリング誤差を有することを表す。一方、スペクトル20は、
図1における補正された量子化出力Qout_0に対応する。スペクトル20がランプ形状の部分を有しなく、補正された量子化出力Qout_0が位相ノイズの影響を受けなく又はほどんど受けないことが証明される。
【0047】
明細書及び特許請求の範囲において、ある語彙で特定の素子を指す。しかしながら、当業者であれば、同様な素子が異なる名詞で呼ばれる場合があることは理解すべきである。明細書及び特許請求の範囲は、名称の差異を素子の区分形態としなく、素子の機能的な差異を区分の基準とする。明細書及び特許請求の範囲で言及された「含む」は、開放的な用語であるので、「~を含むが、それに限定されない」と解釈すべきである。また、「結合」は、ここで如何なる直接的及び間接的な接続手段を含む。そのため、本明細書で第1の素子が第2の素子に結合されると言われる場合、第1の素子は電気的接続又は無線伝送、光学伝送等の信号接続形態によって第2の素子に直接的に接続され、或いは他の素子又は接続手段によって前記第2の素子に間接的に電気的又は信号接続されることができることを表す。
【0048】
ここで用いられる「及び/又は」の記述形態は、挙げられた一つ又は複数のアイテムの任意の組み合わせを含む。また、明細書で特に指明されない限り、如何なる単数形態の用語も同時に複数形態の意味を含む。
【0049】
以上は単に本開示文書の好ましい実施例であり、本開示文書の範囲又は精神から逸脱せずに、本開示文書の構造に対して様々な修正や均等な変化を加えてよい。以上をまとめると、以下の請求項の範囲内で本開示文書に加えられた修正や均等な変更は、何れも本開示文書の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0050】
100、300、400、500、600、700、800、900 アナログ・デジタル変換装置
110、310、410、510、610、710、810、910 クロック発生器
120、320、420、520、620、720、820、920 被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)
130、330、430、530、630、730、830、930 補正システム
132、332、432、532、632、732、832、932 ジッター捕捉ADC
134、334、434、534、634、734、834、934 補正値発生回路
136、336、636、736 演算回路
436_0~436_n-1 演算回路
536_0~536_n-1 演算回路
836_0~836_n-1 演算回路
936_0~936_n-1 演算回路
200 補正値発生回路
210 誤差捕捉回路
220 微分回路
230 演算回路
dX(n)/dt 正確なサンプリング結果の傾き
t_jn サンプリング時間誤差
338、738 信号処理回路
In_0~In_n-1 入力信号
Qtb_0~Qtb_n-1、Qjit、Qout_0~Qout_n-1 量子化出力
CKin、CKs_0~CKs_n-1 クロック信号
Vc 補正値
10、20 スペクトル
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられる補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合されており、前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、を含み、
前記動作クロック信号は前記被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ前記補正値は前記動作クロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正システム。
【請求項2】
前記補正値発生回路は、
前記第1の量子化出力を受信して、前記第1の量子化出力から前記被補正ADCのサンプリング時間誤差を取得することに用いられる誤差捕捉回路と、
前記第2の量子化出力を受信して、前記第2の量子化出力の傾きを算出するための微分回路と、
前記サンプリング時間誤差に前記傾きをかけて、前記補正値を発生させるための第2の演算回路と、を含み、
前記サンプリング時間誤差は前記位相ノイズに関連付けられる請求項1に記載の補正システム。
【請求項3】
前記誤差捕捉回路は、前記第1の量子化出力から前記サンプリング時間誤差と定数との積を取得し、更に前記サンプリング時間誤差を取得し、前記定数は前記動作クロック信号の周期と負相関する請求項2に記載の補正システム。
【請求項4】
前記動作クロック信号の周期は前記被サンプリングクロック信号の周期のM倍であり、Mは正数であり、且つ前記定数はMと正相関する請求項3に記載の補正システム。
【請求項5】
前記補正システムは、
前記被サンプリングクロック信号が前記ジッター捕捉ADCに入力される前に、前記被サンプリングクロック信号に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数を行うための信号処理回路を更に含む請求項1に記載の補正システム。
【請求項6】
前記被サンプリングクロック信号はクロック発生器の入力として用いられ、前記動作クロック信号は、前記クロック発生器により前記被サンプリングクロック信号に基づいて発生される請求項5に記載の補正システム。
【請求項7】
前記信号処理回路の出力した前記被サンプリングクロック信号は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する請求項5に記載の補正システム。
【請求項8】
動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられる補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合されており、前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、を含み、
前記被サンプリングクロック信号は前記被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ前記補正値は前記被サンプリングクロック信号の位相ノイズに関連付けられる補正システム。
【請求項9】
前記補正値発生回路は、
前記第1の量子化出力を受信して、前記第1の量子化出力から前記被補正ADCのサンプリング時間誤差を取得することに用いられる誤差捕捉回路と、
前記第2の量子化出力を受信して、前記第2の量子化出力の傾きを算出するための微分回路と、
前記サンプリング時間誤差に前記傾きをかけて、前記補正値を発生させるための第2の演算回路と、を含み、
前記サンプリング時間誤差は前記位相ノイズに関連付けられる請求項8に記載の補正システム。
【請求項10】
前記誤差捕捉回路は、前記第1の量子化出力から前記サンプリング時間誤差と定数との積を取得し、更に前記サンプリング時間誤差を取得し、前記定数は前記動作クロック信号の周期と負相関する請求項9に記載の補正システム。
【請求項11】
前記動作クロック信号の周期は前記被サンプリングクロック信号の周期の1/M倍であり、Mは正数であり、且つ前記定数はMと負相関する請求項10に記載の補正システム。
【請求項12】
前記補正システムは、
前記被サンプリングクロック信号が前記ジッター捕捉ADCに入力される前に、前記被サンプリングクロック信号に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数を行うための信号処理回路を更に含む請求項8に記載の補正システム。
【請求項13】
前記動作クロック信号はクロック発生器の入力として用いられ、前記被サンプリングクロック信号は前記クロック発生器により前記動作クロック信号に基づいて発生される請求項12に記載の補正システム。
【請求項14】
前記信号処理回路の出力した前記被サンプリングクロック信号は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する請求項12に記載の補正システム。
【請求項15】
クロック発生器と、
それぞれ第2の量子化出力を発生させることに用いられ、且つその中の一つは前記クロック発生器の出力に基づいてサンプリングして前記第2の量子化出力を発生させる少なくとも一つの被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記クロック発生器の入力、前記クロック発生器の出力及び前記少なくとも一つの被補正ADCの前記その中の一つの前記第2の量子化出力を受信して補正値を発生させて、前記補正値に基づいて各被補正ADCの前記第2の量子化出力を補正して第3の量子化出力を発生させるための補正システムと、
を備え、
前記補正値は、前記クロック発生器の出力の位相ノイズに関連付けられるアナログ・デジタル変換装置。
【請求項16】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、各被補正ADCは前記クロック発生器の出力に基づいてサンプリングする請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項17】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、前記複数の被補正ADCは複数のタイムインターリーブクロック信号に基づいてサンプリングし、前記複数のタイムインターリーブクロック信号は前記クロック発生器の出力を含み、且つ前記クロック発生器の出力の位相は前記複数のタイムインターリーブクロック信号における他のタイムインターリーブクロック信号の位相に先立つ請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項18】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、
前記補正システムは、
前記クロック発生器の出力に基づいて前記クロック発生器の入力をサンプリングし、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉ADCと、
前記第1の量子化出力と前記少なくとも一つの被補正ADCの前記その中の一つの前記第2の量子化出力を受信して、前記補正値を発生させるための補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合され、且つそれぞれ前記複数の被補正ADCに結合されており、それぞれ前記複数の被補正ADCの対応する1つの前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、前記第3の量子化出力を発生させることに用いられる複数の第1の演算回路と、
を含む請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項19】
前記少なくとも一つの被補正ADCは複数の被補正ADCを含み、
前記補正システムは、
前記クロック発生器の入力に基づいて前記クロック発生器の出力をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるジッター捕捉ADCと、
前記第1の量子化出力と前記少なくとも一つの被補正ADCの前記その中の一つの前記第2の量子化出力を受信して、前記補正値を発生させるための補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合され、且つそれぞれ前記複数の被補正ADCに結合されており、それぞれ前記複数の被補正ADCの対応する1つの前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、前記第3の量子化出力を発生させることに用いられる複数の第1の演算回路と、
を含む請求項15に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動作クロック信号に基づいて被サンプリングクロック信号をサンプリングして、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記第1の量子化出力と被補正ADCの第2の量子化出力を受信して、補正値を発生させることに用いられる補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合されており、前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、第3の量子化出力を発生させるための第1の演算回路と、を含み、
前記動作クロック信号は前記被補正ADCのサンプリングを駆動させることに用いられ、且つ前記補正値は前記動作クロック信号の位相ノイズに関連付けられ、
前記補正値発生回路は、
前記第1の量子化出力を受信して、前記第1の量子化出力から前記被補正ADCのサンプリング時間誤差を取得することに用いられる誤差捕捉回路と、
前記第2の量子化出力を受信して、前記第2の量子化出力の傾きを算出するための微分回路と、
前記サンプリング時間誤差に前記傾きをかけて、前記補正値を発生させるための第2の演算回路と、を含み、
前記サンプリング時間誤差は前記位相ノイズに関連付けられ、
前記誤差捕捉回路は、前記第1の量子化出力から前記サンプリング時間誤差と定数との積を取得し、それによって前記サンプリング時間誤差を取得し、前記定数は前記動作クロック信号の周期と負相関する、補正システム。
【請求項2】
前記動作クロック信号の周期は前記被サンプリングクロック信号の周期のM倍であり、Mは正数であり、且つ前記定数はMと正相関する請求項1に記載の補正システム。
【請求項3】
前記補正システムは、
前記被サンプリングクロック信号が前記ジッター捕捉ADCに入力される前に、前記被サンプリングクロック信号に対して増幅、周波数分割と傾き調整の一つ又は複数を行うための信号処理回路を更に含む請求項1に記載の補正システム。
【請求項4】
前記被サンプリングクロック信号はクロック発生器の入力として用いられ、前記動作クロック信号は、前記クロック発生器により前記被サンプリングクロック信号に基づいて発生される請求項3に記載の補正システム。
【請求項5】
前記信号処理回路の出力した前記被サンプリングクロック信号は、ランプ波形又はのこぎり波形を有する請求項3に記載の補正システム。
【請求項6】
クロック発生器と、
それぞれ第2の量子化出力を発生させることに用いられ、且つその中の一つは前記クロック発生器の出力に基づいてサンプリングして前記第2の量子化出力を発生させる複数の被補正アナログ・デジタル変換器(ADC)と、
前記クロック発生器の入力、前記クロック発生器の出力及び前記複数の被補正ADCの中の前記一つの前記第2の量子化出力を受信して補正値を発生させて、前記補正値に基づいて各被補正ADCの前記第2の量子化出力を補正して第3の量子化出力を発生させるための補正システムと、
を備え、
前記補正値は、前記クロック発生器の出力の位相ノイズに関連付けられ、
前記補正システムは、
前記クロック発生器の出力に基づいて前記クロック発生器の入力をサンプリングし、第1の量子化出力を発生させるためのジッター捕捉ADCと、
前記第1の量子化出力と前記複数の被補正ADCの中の前記一つの前記第2の量子化出力を受信して、前記補正値を発生させるための補正値発生回路と、
前記補正値発生回路に結合され、且つそれぞれ前記複数の被補正ADCに結合されており、それぞれ前記複数の被補正ADCの対応する1つの前記第2の量子化出力から前記補正値を引いて、前記第3の量子化出力を発生させることに用いられる複数の第1の演算回路と、
を含み、
前記誤差捕捉回路は、前記第1の量子化出力から前記サンプリング時間誤差と定数との積を取得し、それによって前記サンプリング時間誤差を取得し、前記定数は前記動作クロック信号の周期と負相関する、アナログ・デジタル変換装置。
【請求項7】
各被補正ADCは前記クロック発生器の出力に基づいてサンプリングする請求項6に記載のアナログ・デジタル変換装置。
【請求項8】
前記複数の被補正ADCは複数のタイムインターリーブクロック信号に基づいてサンプリングし、前記複数のタイムインターリーブクロック信号は前記クロック発生器の出力を含み、且つ前記クロック発生器の出力の位相は前記複数のタイムインターリーブクロック信号における他のタイムインターリーブクロック信号の位相に先立つ請求項6に記載のアナログ・デジタル変換装置。