一种可变长度的DEM算法

专利名称

VARABLE LENGTH DYNAMIC ELEMENT MATCHING IN DIGITAL-TO-ANALOG CONVERTERS

专利摘要

方法

跟随输入信号的包络（通过数字滤波器）来决定输入信号的幅度范围，因此在转换这个输入信号的时候，可以根据此幅度范围来采用一种DEM技术，这种技术允许只有必要数目的DAC cell被使用，这个数目取决于跟踪到的输入信号的幅度范围。

目的

  • 对于小幅度的输入信号来说，mismatch error可能会更小
  • 未使用的DAC cell可以进入power saving模式，减小功耗
  • 对subset DAC应用DEM可以进一步减小prcoess time和复杂度

专利内容

此专利的思路可以由下图所见

内容梳理

  1. 将阈值电压从最小到最大按顺序排列，确保从最小的阈值开始
  2. 存在不同的选择DAC cell的方式：使用连续的DAC cell，如07,或者310；使用不连续的DAC cell，如0,3,4~6,11,13和15
  3. subset DAC的使用导致了更小的shaped mismatch error。仿真可以确认采用subset DAC时，用一阶DEM可以产生高阶的DEM算法
  4. 输入信号的跟随可以采用Sliding window来滑动平均ADC的输出得到包络，或者直接使用滤波器的输出
  5. 输入信号的跟随也可以只获取一次，同时阈值的判断和subset DAC也只选择一次
  6. 在DEM中什么时候切换到下一个DEM循环取决于“cumulative error to mismatch”，当它趋于0的时候就切换。“cumulative error”指得是在一段时间内，每一拍所有的static mismatch error的和。
  7. 当一段DEM完成准备切入下一段DEM时的表现：01.桶形移位器里所有的elements被使用的频数是相等的；02.所有元素的cumulative error趋于0
  8. 什么时候认为cumulative error趋于0？给定两个指针：RefPointer与CurrentPointer，RefPointer始终指向0，CurrentPointer跟随DEM算法的运行而改变，当CurrentPointer=RefPointer时，即认为cumulative error为0，此时是个较好的时机切入下一个subset DAC(即根据跟随的输入来和阈值做比较，判断要不要切换subset DAC)