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研究生: 王仲益
指導教授: 吳介琮
Multi-Phase Timing Skew Calibration and Its Application to Time-Interleaved ADCs
1 Introduction 1
1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Multi-Phase System 7
2.1 Multi-Phase System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Timing Skew on Multi-Phase (Time-Interleaved) System . . . . . . . . . 9
3 Timing Skew Detection 15
3.1 Prior Arts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.1 FFT Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.2 Correlation Based Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.3 Reference Signal Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.1.4 Edge Detection Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2 Zero-Crossing (ZC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3 Zero-Crossing (ZC) Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3.1 Simple ZC Detector (ZCD1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3.2 Pseudo ZC Detector (ZCD2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4 Timing Skew Calibration 33
4.1 Convergent Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2 Timing Fluctuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3 An 8-channel Time-Interleaved ADC System Simulation . . . . . . . . . 40
5 A 6-Bit 16 GS/s Time-Interleaved Flash ADC 45
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2 Time-Interleaved ADC Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.3 Circuit Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.1 Delay-Locked Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.2 Flash ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.4 Measurement Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6 Conclusions and Future Works 65
6.1 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.2 Recommendations for Future Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Appendix A Appendix 67
A.1 Mathematical Analysis of ZCD1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
A.2 Mathematical Analysis of ZCD2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
A.3 Timing Fluctuation Due to Skew Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . 73
A.4 Timing Skew Calibration Using Clock Chopper . . . . . . . . . . . . . . 77
A.4.1 Timing-Skew Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
A.4.2 Two-Channel Timing-Skew Calibration . . . . . . . . . . . . . . 79
A.5 Multi-Channel Timing-Skew Calibration With Clock Chopper . . . . . . 83
Bibliography 87 |
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发表于 2010-7-19 15:36:45
