Ang mga modernong sistemang elektroniko at signal-processing applications ay nangangailangan ng mas mataas na mga sampol na mga rate upang makuha ang mga mabilis-changing signal nang tumpak. Ang isang malakas na pamamaraan upang mapagtagumpayan ang mga limitasyon ng bilis ng indibiduwal ADC nang hindi nangangailangan ng isang eksotiko, ultra-fast converter ay time-interleged ADC architecture. Sa paglalagay ng multiple meance city-s sa pag-eenjo-speed ADC na mga limitasyon sa bawat input nang bahagyang-gracked times, ang mga rate ay maaaring mag-inture ng isang ins-intential system na hindi kayang makamit ng mga intential system na serial system. Sa pamamagitan ng mga serializedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedizedized ang mga insignments at ang mga inture sa mga intecture, at ang mga inture ng mga inture ng mga inture sa mga intecture ng mga inture ng mga inture ng mga inture,

Ano ba ang mga Oras-Interleaded ADC?

Ang isang time-interlefted ADC (TI-ADC) ay binubuo ng mga M perivite ADC channel na gumagana nang magkatumbas. Ang bawat channel ay orasan bilang isang master clock signal na phase-shift ng . Ito ay nangangahulugan na habang tumatakbo ang system clock sa bilis [[FL][0]f[FL][1][1][[FL:[2][2][T:[T], ang bawat isa ay gumagawa ng apat na pl.[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[C.[T] [[T] [[T] [[C.[[[[T] [[T] [[C.[T] [[T] [[T] [[T] [[CC.[T] [[T] [[C.[C

Ang prinsipyo ay naka-record sa Nyquist-Shannon na mga halimbawa ang teorem: upang muling buuin ang isang signal na walang alyasing, ang mga sampol ay dapat na hindi bababa sa dalawang pinakamataas na frequency na sangkap. Ang Time-interlewing ay umaabot nito sa mas mataas na mga bandwidth samantalang gumagamit ng ADC na ang mga sarili nito ay maaaring magkaroon lamang ng katamtamang kakayahang bilis. Ang arkitekturang ito ay malawak na ginagamit sa mga oscilloscope, wide-flead na software-poolved na mga radyo, at susunod na mga optical receiver.

Para sa mas malalim na pundasyong teoretikal, tumutukoy sa teknikal na artikulo ng mga Analog na patungkol sa mga sedimentaryong TI-ADC.

Mga Pangunahing Pakinabang ng Oras-Interleaded ADCs

Mas Mabisang Pagdami ng mga Sampalok

Ang pinaka-kapansin-pansing pakinabang ay ang pagdami ng mga halimbawa ng bilis. Habang ang isang solong high-speed ADC ay maaaring makuha lamang hanggang, halimbawa, 10 GSps sa SiGe o CMOS, ang interleaveng 16 mas mabagal ADCs ay maaaring umabot sa bilis na higit sa 100 GSps. Ito ay lalo nang kritikal sa mga aplikasyon tulad ng malawak na radar ng band kung saan ang speakwidth ay nakahigit sa 1 GHz.

Magastos ang Kakayahang Mag - isip at Magdisenyo

Sa paggawa ng isang labis-fast monolito ADC endrough na teknolohiya sa proseso nito, na nagbubunga ng mataas na pagkonsumo ng kuryente, malaking lugar ng pagkamatay, at mataas na halaga. Sa kabaligtaran, ang multiple katamtamang-speed ADCs ay maaaring ipatupad sa mas magulang, mas mababang-cost na proseso nodes. Ang designer ay maaari ring mag-ayos ng bilang ng mga channel upang magtugma ay nangangailangan ng mga halimbawang rate na feadrupsiyon na feadding o pag-alis ng mga channels ay nagbibigay ng isang makwensiyang solusyon.

Pinananatiling Resolusyon na May Wastong Pag - aayos

Salungat sa karaniwang pagkabahala, ang interleing ay hindi likas na nagpapahina ng resolusyon.Ang bawat indibiduwal na ADC ay nagpapanatili ng sarili nitong ingay at depinity performance.Sa pamamagitan ng maingat na calibration reclusion recific para sa offset, pakinabang, at ang mencial mismatchs ⁇ the overall system ay maaaring magpanatili Ang mataas na epektibong bilang ng mga bit (ENOCB) maging sa napakataas na mga rate. Ito ay isang susi sa basta pagtakbo ng mas mabilis na ADC at mas maraming ingay.

Ang isang detalyadong pagsusuri ng resolution preserbative ay matatagpuan sa Texas Instrumentsiments ⁇ hinggil sa pag-ayon ng time-interleepd ADC channels.

Praktikal na mga Hamon at mga Estratehiya sa Disenyo

Habang malakas, ang time-interleepd ADCs ay nagpapakilala ng mga kakaibang pagkakamali na hindi makikita sa mga isahang-chann converter. ito ay bumabangon mula sa channel-to-channel mismatches at mga di-pag-aangkop ng oras.

Pagkakasakit, Pakinabang, at Pagkabigo

Ang tatlong nangingibabaw na pinagmumulan ng pagkakamali ay:

  • [[[[T: Ang bawat ADC ay may iba't ibang DC offset, na nagiging sanhi ng isang takdang padron sa output (periodic swers sa f[/M at sa mga harmoniko nito).
  • Gain mismatch: Ang mga pagbabago sa pakinabang sa pagitan ng mga channel ay lumilikha ng modisyon ng signal ampluity, na lumilikha ng mga sideband.
  • Ang pag-iinam ng skew: Ang Non-ideal clock phase ay nagiging sanhi ng pagkuha ng mga data point sa maling panahon, na humahantong sa signal-dependent deflusion.

Ang lahat ng tatlong pagkakamali ay nagbabawas ng false-free dynamic range (SFDR) at ENOB kung hindi nai-dressed.

Mga Pamamaraan sa Pag - aalis ng Calibration

Ang mga modernong TI-ADC ay gumagamit ng parehong mga instansiya ng pase at background calibration. flood calibration injections alam test signals sa panahon ng paunang pag-uuri (e.g., DC levels para sa offset, sinsoidal tones para sa pakinabang at statation). Ang stapetial calibration patuloy na pag-aangkop gamit ang input signal mismo, kadalasan sa pamamagitan ng mga pamamaraang estadistika, upang mapanatili ang pagsasagawa sa temperatura at pagtanda. ang mga inangkop na digital filter at hitsura-up table ay karaniwan.

Pamamahagi ng Oras at Jitter

Kahit na ganap na pantay ang mga ADC, ang orasan jitter na ibinahagi sa mga channel ay maaaring magpahina sa SNR. Ang isang mababang-phase-noise na source at maingat na dinisenyong pagkaantala-locked loops (DLLS) o phase-locked loops (PLLS) ay mahalaga. Karagdagan pa, ang iba't ibang oras distribusyon ay tumutulong upang tanggihan ang common-mode na ingay.

Ang isang klasikong reperensiya sa di-pagtutuwid na pang-agham ay ang [IEE paper ni N. Kurosawa et al., "Explicit analysis ng channel mismatch effects in time-interleft ADC systems".

Mga Aksiyon sa Kabila ng mga Industriya

Mataas na Data Acquisition

Ang mga digital na imbakang oscilloscope at mga indibidwal na waveform generator ay umaasal sa mga TI-ADC upang makamit ang multi-gagasample-per-second rate ng paghuli. Ang R&D test equipment ay kadalasang gumagamit ng mga interlebased na arkitektura upang ilarawan ang mga mabilis na transaksyon sa mga kuryenteng elektroniko, serdes, at mga komunikasyong optikal.

Software-Depinodong Radyo at Radar

Ang mga wideband receivers sa mga komunikasyong militar at komersiyal ay kailangang i-sect ang malalaking bandwidths sa biglaan. Ang Time-interleepd ADCs ay nagpapangyari sa mga direktang-sampling receivers na nag-aalis ng multiple downconsion stage, pinasisimple ang analogo frontend at binabawasan ang sukat, timbang, at lakas (SWaP).

Medikal na Imikto

Ang mga Ultrasound beamformer at high-field na mga scanner ay nangangailangan ng high-speed digitization ng mga multiple array elemento. Ang mga TI-ADC ay pumapayag sa real-time processing ng daan-daang mga channel na may sapat na bandwidth upang makamit ang mahusay na spinial resolution. Ang kanilang scalable ay gumagawa sa mga ito na angkop para sa multi-chandical imaging system.

Siyentipikong Paunang - Paunawa

Halimbawa, ang Square Kilometre Array ay gumagamit ng napakaraming TI-ADC upang ma - digestize ang mga signal ng radyo na umaabot sa daan - daang megahertz.

Para sa higit pang mga gamit sa medisina, tingnan Ang papel na ito na review sa ADCs sa ultrasound imaging.

Mga Kalakaran sa Hinaharap at Sumulong na mga Arkitektura

Habang patuloy na sinusukat ng CMOS, ang agwat sa pagitan ng isang-channel ADC speed at interleing potensiyal na pagkipot. Gayunpaman, ang mga lumilitaw na aplikasyon sa 5G/6G baseband processing at optical counclusion receivers drive demand para sa >100 GSps na may mataas na dynamic na range. Ang mga progressive na pamamaraan ay kinabibilangan ng:

  • [Hybrid architectures na pinagsasama ang time-interleling sa bandwidth-interleling (gamit ang mga filter ng analog upang mahati ang espesye).
  • [Digital pre-distorsyon upang matumbasan ang analog frontend nonlinearity sa ibayo ng mga lagusan.
  • Machine-learning-based calibration na nag-aaral at nag-aayos ng mga mismatch sa tunay na panahon nang walang nakatalagang mga akses sa pagsasanay.

Ang mga innovation sa chip-to-chip optical interconnects ay maaari ring magdulot ng scalable, board-level interleving ng daan-daang ADC para sa sub-THz waveform catch.

Pagsasaayos

Ang Time-interleepd ADCs ay nagbibigay ng isang napatunayan, maaakmang landas sa pagkakamit ng mataas na bilang na kinakailangan ng modernong electronics. sa pamamagitan ng pag-eebolb ng multiple katamtamang-speed converters sa kahalintulad, ang mga tagapagdisenyo ay nagtamo ng bilis, nakatitipid ng halaga, at ang pag-aangkop nang hindi kinakailangang pagkakaloob ng resolusyon ng resolution ng resotyd na resound na recifluxed na recificed na ginawa nila na naka-scleclex sa pamamagitan ng mga natural na pagkakamaling mismatch sa pamamagitan ng maingat na mga sistemang calibration at orasan.Mula sa mga oscilation sa mga sistemang stance sa ngayon ay mananatiling gamitin ang mga interscelleculator na signal at radars para patuloy na kakayahan sa mga inter-sculatorial recorculatorial.