Hintergrundschätzung von Komparator-Offset eines Analog-Digital-Wandlers

Ein Pipeline-Analog-Digital-Wandler (ADC) wandelt ein analoges Eingangssignal über mehrere Stufen um, wobei eine Stufe einen Rest zum Digitalisieren für die nachfolgende Stufe erzeugt. Der Rest wird durch grobes Quantisieren des analogen Eingangssignals erzeugt, um einen digitalen Code zu erzeugen, der zum Wiederherstellen des analogen Eingangssignals verwendet wird, und der Rest ist die Differenz zwischen dem analogen Eingangssignal und der wiederhergestellten Version des analogen Eingangssignals. Die grobe Quantisierung kann Fehler aufweisen, die Komparator-Offsets und Bandbreitenfehlanpassung zugeschrieben werden. Zum Schätzen der Komparator-Offsets bei gleichzeitiger Unempfindlichkeit gegenüber Bandbreitenfehlanpassung werden Spitzenwert- und Talwertdetektoren zum Verfolgen von Maximal- und Minimalwerten des Rests oder des Ausgangs des ADCs im Zeitablauf verwendet, und ein erwarteter Wert, der den Komparator-Offset schätzt, kann basierend auf den Maximal- und Minimalwerten berechnet werden. Der erwartete Wert ,,mittelt" vorteilhafterweise den Bandbreitenfehlanpassungsbeitrag zum Offset heraus. A pipeline analog-to-digital converter (ADC) converts an analog input signal over several stages, where a stage generates a residue for the subsequent stage to digitize. The residue is generated by coarsely quantizing the analog input signal to generate a digital code, which is used to reconstruct the analog input signal, and the residue is the difference between the analog input signal and the reconstructed version of the analog input signal. The coarse quantization can have errors which are attributed to comparator offsets and bandwidth mismatch. To estimate the comparator offsets while being insensitive to bandwidth mismatch, peak and trough detectors are used to track maximum and minimum values of the residue or the output of the ADC over time, and an expected value estimating the comparator offset can be computed based on the maximum and minimum values. The expected value advantageously "averages" out the bandwidth mismatch contribution to the offset.