TWI868845B

TWI868845B - 具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置及方法

Info

Publication number: TWI868845B
Application number: TW112129359A
Authority: TW
Inventors: 黃詩雄; 何軒廷; 黃亮維
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2023-08-04
Filing date: 2023-08-04
Publication date: 2025-01-01
Also published as: TW202508227A; US20250047292A1

Abstract

一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置。轉換電路根輸入數位訊號進行數位至類比轉換產生輸出類比訊號。迴音傳送電路對輸出類比訊號經過的迴音路徑降取樣產生迴音訊號。迴音校正電路的N個校正電路使輸入數位訊號的N個輸入部分所包含的選定資料做為偽雜訊饋入及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生校正訊號的N個校正部分。校正參數運算電路根據迴音訊號產生複數偏移量，根據誤差訊號及轉換電路至迴音傳送電路的偽雜訊傳輸路徑資訊使響應係數收斂，並根據偏移量更新碼字偏差表。

Description

具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置及方法

本發明是關於數位至類比轉換技術，尤其是關於一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置及方法。

數位至類比轉換裝置是將訊號自數位形式轉換為類比形式的重要元件。數位至類比轉換裝置可根據不同的數位碼，乘以對應的轉換增益值，進而產生不同大小的類比訊號。

然而，數位至類比轉換裝置中往往因為內部電流源的偏移量造成誤差，且訊號本身與訊號在傳送路徑的不匹配會造成迴音，而使得數位至類比轉換裝置需要各種不同的校正技術將輸出入的訊號校正，以達到最佳的轉換結果。

鑑於先前技術的問題，本發明之一目的在於提供一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置及方法，以改善先前技術。

本發明包含一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置，包含：轉換電路、迴音傳送電路、迴音校正電路及校正參數運算電路。轉換電路包含運作於第一頻率的複數電流源，以根據與具有一組輸入碼字的輸入數位訊號相關的訊號饋入進行數位至類比轉換，產生輸出類比訊號，輸入數位訊號依序平均分為N個輸入部分， N為大於1的正整數。迴音傳送電路對輸出類比訊號所經過的迴音路徑進行訊號處理，以降取樣產生具有第二頻率的迴音訊號，其中第二頻率為第一頻率的1/N。迴音校正電路包含運作於第二頻率的N個校正電路，分別使N個輸入部分其中之一所包含的選定資料做為偽雜訊饋入以及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生校正訊號的N個校正部分其中之一。校正參數運算電路運作於第二頻率，根據迴音訊號相對校正訊號之誤差訊號及與迴音校正電路相關的路徑資訊產生複數偏移量，其中迴音校正電路根據誤差訊號及轉換電路至迴音傳送電路的偽雜訊傳輸路徑資訊使響應係數收斂，並根據偏移量更新碼字偏差表。

本發明另包含一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換方法，應用於數位至類比轉換裝置中，包含：使包含運作於第一頻率的複數電流源的轉換電路根據與具有一組輸入碼字的輸入數位訊號相關的訊號饋入進行轉換，產生輸出類比訊號，輸入數位訊號依序平均分為N個輸入部分，N為大於1的正整數；使迴音傳送電路對輸出類比訊號所經過的迴音路徑進行訊號處理，以降取樣產生具有第二頻率的迴音訊號，其中第二頻率為第一頻率的1/N；使迴音校正電路所包含運作於第二頻率的N個校正電路分別使N個輸入部分其中之一所包含的選定資料做為偽雜訊饋入以及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生校正訊號的N個校正部分其中之一；使運作於第二頻率的校正參數運算電路根據迴音訊號相對校正訊號之誤差訊號及與迴音校正電路相關的路徑資訊產生複數偏移量；以及使迴音校正電路根據誤差訊號及轉換電路至迴音傳送電路的偽雜訊傳輸路徑資訊使響應係數收斂，並根據偏移量更新碼字偏差表。

有關本案的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

本發明之一目的在於提供一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置，在產生具有第一頻率的輸出類比訊號及迴音消除類比訊號時，藉由降取樣使內部電路可運作於第一頻率的1/N的第二頻率，且以輸入數位訊號自身的部分資訊做為偽雜訊饋入，在不需要額外產生偽雜訊的情形下根據迴音訊號進行校正。

請參照圖1。圖1顯示本發明之一實施例中，一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置100的方塊圖。數位至類比轉換裝置100包含：訊號輸入電路110、轉換電路120、迴音傳送電路130、迴音校正電路140及校正參數運算電路150。

請參照圖2。圖2顯示本發明之一實施例中，訊號輸入電路110更詳細的方塊圖。

訊號輸入電路110包含N個饋入電路。在圖2的實施例中N為4，因此訊號輸入電路110包含4個饋入電路200A~200D。

訊號輸入電路110根據輸入數位訊號IS對轉換電路120進行訊號饋入。於一實施例中，訊號輸入電路110是自圖1所示，例如為通訊系統中的傳送電路（transmitter；TX）的訊號源SS接收輸入數位訊號IS，且輸入數位訊號IS由具有原始碼字的原始數位訊號（未繪示）過取樣（over-sampling）產生。

舉例而言，原始數位訊號可為運作於400百萬赫茲的訊號，且具有一組原始碼字，可具有例如但不限於為4、8、12、…、256的64個數值。輸入數位訊號IS可由原始數位訊號進行4倍的過取樣，而為運作於1600百萬赫茲的訊號，且具有一組輸入碼字，可具有例如但不限於為1、2、3、…、256的256個數值。

訊號輸入電路110的饋入電路200A~200D擷取輸入數位訊號IS的N個輸入部分其中之一進行輸出。更詳細的說，4個饋入電路200A~200D將擷取輸入數位訊號IS的4個輸入部分IPA~IPD其中之一進行輸出。於一實施例中，此4個輸入部分IPA~IPD可由相位來表示，分別對應90度、180度、270度以及360度，並在圖2分別以090、180、270、360標示於輸入部分IPA~IPD後。

轉換電路120運作於第一頻率，其中第一頻率為例如，但不限於1600百萬赫茲（MHz）。轉換電路120根據與具有輸入碼字的輸入數位訊號IS相關的訊號饋入進行數位至類比轉換，以產生輸出類比訊號OD。輸出類比訊號OD為實際傳送至外部的訊號。然而，輸出類比訊號OD將可能藉由圖1所示的迴音路徑EP漏出至例如，但不限於接收電路（receiver；RX，未繪示）中。於一實施例中，迴音路徑EP上可設置有電阻（未繪示）進行分壓，達到迴音消除的機制。

圖1的迴音傳送電路130對迴音路徑EP進行訊號處理，以降取樣產生具有為第一頻率的1/N的第二頻率的迴音訊號ES。由於在上述範例中第一頻率為1600百萬赫茲且N為4，因此第二頻率為400百萬赫茲。上述的訊號處理包含例如，但不限於迴音響應處理及以透過降取樣進行的類比至數位轉換，以產生迴音訊號ES。

前述的轉換電路120包含複數電流源（未繪示於圖中），根據相應訊號饋入的控制以產生類比訊號。電流源可包含溫度計式及二元式控制的電流源。於一實施例中，電流源包含15個可表示為T01至T15的溫度計式控制電流源以及4個可表示為B01至B04的二元式控制電流源，各根據輸入碼字的控制而電性耦接於不同的電壓源來輸出正電壓與負電壓其中之一。

於一實施例中，各溫度計式控制電流源輸出1單位的正負電壓，4個二元式控制電流源則依序輸出1/2、1/4、1/8、1/16單位的正負電壓。因此，在輸入碼字的控制下，256個數值將對應輸出範圍自-15.9375至+15.9375單位的電壓。

舉例而言，當輸入碼字的數值為60時，將使前12個溫度計式控制電流源（T01~T12）輸出負電壓、後3個溫度計式控制電流源（T13~T15）輸出正電壓、第1、3、4個二元式控制電流源（B01、B03、B04）輸出正電壓以及第2個二元式控制電流源（B02）輸出負電壓，而最終輸出-8.5625單位的電壓。

前述的電流源各具有電流偏差值，而對輸出的類比訊號造成靜態不匹配誤差。並且，電流源在時間開啟上的不一致，在過早時會造成時間上的領先不匹配誤差，在過晚時則會造成時間上的落後不匹配誤差。

迴音校正電路140對各轉換電路的靜態不匹配誤差、領先不匹配誤差以及落後不匹配誤差進行消除。

迴音校正電路140包含運作於第二頻率的N個校正電路，分別使N個輸入部分其中之一的選定資料做為偽雜訊饋入以及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生校正訊號的N個校正部分其中之一。

請同時參照圖3A以及圖3B。圖3A顯示本發明一實施例中，迴音校正電路140更詳細的方塊圖。圖3B顯示本發明一實施例中，迴音校正電路140所包含的其中一個校正電路更詳細的方塊圖。

由於N在本實施例中為4，因此迴音校正電路140包含4個校正電路145A~145D。圖3B則是以校正電路145A為範例進行繪示。校正電路145A~145D分別對應接收輸入部分IPA~IPD其中之一。

於一實施例中，上述轉換電路120的電流源中包含一個選定電流源以及複數非選定電流源，選定資料對應選定電流源，非選定資料對應非選定電流源，其中選定資料相對非選定資料在N個輸入部分間以及與原始碼字間具有最小資料互關聯性（correlation）。

在上述包含15個可表示為T01至T15的溫度計式控制電流源以及4個可表示為B01至B04的二元式控制電流源的轉換電路120的範例中，表示為B01的二元式控制電流源以及表示為T08的溫度計式控制電流源最適合做為選定電流源。以表示為B01的二元式控制電流源做為選定電流源為例，此時表示為T01至T15的溫度計式控制電流源以及表示為B02至B04的二元式控制電流源將均做為非選定電流源。

因此，對於N為4的4個輸入部分IPA~IPD而言，將分別包含選定資料ISA~ISD以及非選定資料INA~IND。選定資料ISA~ISD均對應於表示為B01的二元式控制電流源，而非選定資料INA~IND則對應於其他的電流源。

迴音校正電路140包含的校正電路145A~145D分別使選定資料ISA~ISD做為偽雜訊饋入，以及使非選定資料INA~IND做為訊號饋入，進而產生校正部分CIA~CID其中之一。在圖3B中所示的校正電路145A中，輸入部分IPA是做為校正電路145A的對應輸入部分，校正部分CIA則是做為校正電路145A的對應校正部分。

校正電路145A包含靜態映射電路300、領先時間映射電路310、落後時間映射電路320、靜態響應電路330、領先響應電路340、落後響應電路350以及偽雜訊響應電路360。

靜態映射電路300接收對應輸入部分IPA的非選定資料INA根據碼字偏差表中的靜態碼字偏差表TSA進行映射產生靜態映射訊號DSS。

領先時間映射電路310接收對應輸入部分IPA的非選定資料INA根據碼字偏差表中的領先碼字偏差表TLA進行映射產生領先時間映射訊號DSL。

落後時間映射電路320接收對應輸入部分IPA的非選定資料INA根據碼字偏差表中的落後碼字偏差表TDA進行映射產生落後時間映射訊號DSD。

在上述映射電路中，各碼字偏差表包含複數碼字與複數碼字偏差值間的一對一對應關係。輸入碼字對應各碼字偏差表的碼字的其中之一。在初始狀態下，所有碼字對應的偏差值預設為0。

靜態響應電路330接收靜態映射訊號DSS根據複數組響應係數中的一組靜態響應係數CSA進行處理產生對應校正部分CIA中的靜態輸出校正訊號CLS。

領先響應電路340接收領先時間映射訊號DSL根據複數組響應係數中的一組領先響應係數CLA進行處理產生對應校正部分CIA中的領先輸出校正訊號CLL。

落後響應電路350接收落後時間映射訊號DSD根據複數組響應係數中的一組落後響應係數CDA進行處理產生對應校正部分CIA中的落後輸出校正訊號CDL。

偽雜訊響應電路360接收對應輸入部分IPA的選定資料ISA根據一組偽雜訊響應係數CNA進行處理產生對應校正部分CIA中的偽雜訊校正訊號CLN。

校正電路145B~145D可分別具有與校正電路145A相同的元件與架構，以根據內部的靜態碼字偏差表TSB~TSD、領先碼字偏差表TLB~TLD、落後碼字偏差表TDB~TDD、靜態響應係數CSB~CSD、領先響應係數CLB~CLD、落後響應係數CDB~CDD以及偽雜訊響應係數CNB~CND進行處理，產生校正部分CIB~CLD，且校正部分CIB~CLD包含與校正部分CIA相對應的校正訊號。在此不再贅述相關的細節。

於一實施例中，圖1的數位至類比轉換裝置100更包含誤差計算電路160，計算迴音訊號ES相對上述校正部分CIA~CLD之誤差訊號DIS。

於一實施例中，圖1的數位至類比轉換裝置100更包含剩餘迴音消除電路170，用以進一步對剩餘的迴音進行消除。剩餘迴音消除電路170包含：剩餘迴音響應電路180以及消除電路190。

剩餘迴音響應電路180接收輸入數位訊號IS，並根據一組剩餘迴音響應係數CCR進行處理，以產生剩餘迴音消除訊號ECR。消除電路190使剩餘迴音消除訊號ECR及誤差訊號DIS相減產生最終誤差訊號FDIS。其中，剩餘迴音響應電路180根據最終誤差訊號FDIS進行收斂。

校正參數運算電路150根據迴音訊號ES相對上述包含校正部分CIA~CLD的校正訊號之誤差訊號DIS，以及與迴音校正電路140相關的路徑資訊產生複數偏移量。於一實施例中，校正參數運算電路150實際上是根據經過剩餘迴音消除電路170處理後的最終誤差訊號FDIS來產生偏移量。

於一實施例中，上述的路徑資訊是各響應電路（靜態響應電路330、領先響應電路340、落後響應電路350以及偽雜訊響應電路360）至校正參數運算電路150分別具有的路徑延遲DL1~DL4。由於此些電路的處理需要時間，校正參數運算電路150需要根據路徑延遲DL1~DL4把計算得到的偏移量回溯對應至正確的輸入碼字。

於一實施例中，校正參數運算電路150透過接收各校正電路145A~145D的靜態響應電路330、領先響應電路340、落後響應電路350以及偽雜訊響應電路360的靜態響應係數CSA~CSD、領先響應係數CLA~CLD以及落後響應係數CDA~CDD，並將此些響應係數分別進行一維反轉與最終誤差訊號FDIS的值相乘後再累加產生相應的反轉誤差值。校正參數運算電路150進一步根據路徑延遲DL1~DL4，將各反轉誤差值設置為對應各校正電路145A~145D的靜態映射電路300、領先時間映射電路310、落後時間映射電路320的偏移量DAA~DAD。

須注意的是，上述的偏移量產生方式僅為一範例。在其他實施例中，校正參數運算電路150亦可能根據其他方式產生偏移量。

迴音校正電路140可根據最終誤差訊號FDIS及轉換電路120至迴音傳送電路130的偽雜訊傳輸路徑資訊進行訓練，以使各組響應係數收斂，達到對轉換電路120進行校正的目的。其中，偽雜訊傳輸路徑資訊即可由選定資料ISA~ISD的饋入及傳輸獲得。

為避免上述訓練的標的互相牽動，數位至類比轉換裝置100分成不同的階段進行訓練。

於第一訓練階段，各校正電路145A~145D根據迴音訊號ES對偽雜訊響應電路360的偽雜訊響應係數CNA~CND進行收斂，且靜態響應電路330、領先響應電路340以及落後響應電路350根據各校正電路145A~145D的收斂的偽雜訊響應係數CNA~CND設置靜態響應係數CSA~CSD、領先響應係數CLA~CLD以及落後響應係數CDA~CDD。

以下將對於響應係數的設置進行更詳細的說明。

於一實施例中，校正電路145A~145D的目標校正電路對應於輸入部分中的目標輸入部分以及對應於收斂目標偽雜訊響應係數，校正電路145A~145D的領先校正電路用以接收相對目標輸入部分的領先輸入部分且對應於收斂領先偽雜訊響應係數，校正電路145A~145D的落後校正電路用以接收相對目標輸入部分的落後輸入部分且對應於收斂落後偽雜訊響應係數。

舉例而言，由於校正電路145A~145D依序循環接收輸入部分IPA~IPD，因此當目標校正電路為校正電路145B時，其對應的目標輸入部分為輸入部分IPB，且對應的收斂目標偽雜訊響應係數為偽雜訊響應係數CBN。領先校正電路將為校正電路145A，其對應的領先輸入部分為輸入部分IPA且對應的收斂領先偽雜訊響應係數為CNA。落後校正電路將為校正電路145C，其對應的落後輸入部分為輸入部分IPC且對應的收斂落後偽雜訊響應係數為CCN。

目標校正電路145B的靜態響應電路330將收斂目標偽雜訊響應係數CBN設置為靜態響應係數CSB。

目標校正電路145B的領先響應電路340根據收斂目標偽雜訊響應係數CBN以及收斂領先偽雜訊響應係數CNA設置領先響應係數CLB。於一實施例中，目標校正電路145B的領先響應電路340將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CBN與收斂領先偽雜訊響應係數CNA疊加以設置為領先響應係數CLB。因此，領先響應係數CLB可表示為-CBN+CNA。

目標校正電路145A的落後響應電路350根據收斂目標偽雜訊響應係數CNA以及收斂落後偽雜訊響應係數CCN設置落後響應係數CDB。於一實施例中，目標校正電路145B的落後響應電路350將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CBN與收斂落後偽雜訊響應係數CCN疊加以設置為落後響應係數CDB。因此，落後響應係數CDB可表示為-CBN+CCN。

類似地，當目標校正電路為校正電路145C時，且對應的收斂目標偽雜訊響應係數為偽雜訊響應係數CCN。校正電路145C的靜態響應電路330將收斂目標偽雜訊響應係數CBN設置為靜態響應係數CSB。校正電路145C的領先響應電路340將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CCN與收斂領先偽雜訊響應係數CBN疊加以設置為領先響應係數CLC，並可表示為-CCN+CBN。校正電路145C的落後響應電路350將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CCN與收斂落後偽雜訊響應係數CDN疊加以設置為落後響應係數CDC，並可表示為-CCN+CDN。

於一實施例中，當目標校正電路對應輸入部分IPA~IPD的最領先部分時，領先響應電路340對收斂領先偽雜訊響應係數左移並補0再進行疊加。

舉例而言，當目標校正電路為校正電路145A時，其對應輸入部分IPA~IPD的最領先部分IPA。校正電路145A的靜態響應電路330將收斂目標偽雜訊響應係數CNA設置為靜態響應係數CSA。校正電路145A的領先響應電路340將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CNA與左移並補0的收斂領先偽雜訊響應係數CDN疊加以設置為領先響應係數CLA，並可表示為-CNA+[CDN(2:end) 0]。校正電路145A的落後響應電路350則依舊將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CNA與收斂落後偽雜訊響應係數CBN疊加以設置為落後響應係數CDA，並可表示為-CNA+CBN。

於一實施例中，當目標校正電路對應輸入部分IPA~IPD的最落後部分時，落後響應電路350對收斂落後偽雜訊響應係數的最後一者減一再進行疊加。

舉例而言，當目標校正電路為校正電路145D時，其對應輸入部分IPA~IPD的最落後部分IPD。校正電路145D的靜態響應電路330將收斂目標偽雜訊響應係數CDN設置為靜態響應係數CSD。校正電路145D的領先響應電路340依舊將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CDN與收斂領先偽雜訊響應係數CCN疊加以設置為領先響應係數CLD，並可表示為-CDN+CCN。校正電路145D的落後響應電路350則將正負反轉的收斂目標偽雜訊響應係數CDN與最後一者減一的收斂落後偽雜訊響應係數CNA疊加以設置為落後響應係數CDD，並可表示為-CDN+[CNA (1: end) -1]。

於第二訓練階段，各校正電路145A~145D根據與各校正電路145A~145D相關的偏移量DAA~DAD其中之一更新靜態碼字偏差表TSA~TSD、領先碼字偏差表TLA~TLD、落後碼字偏差表TDA~TDD其中之一。

於一實施例中，轉換電路120包含的各電流源的偏差值對應不同輸入碼字而有多種排列組合，使電流源的偏差值與輸入碼字的偏移量間具有映射關係。校正參數運算電路150可在第二訓練階段中先對不同的輸入碼字對應的偏移量依各電流源之運作狀態分為複數群組，並設置各電流源為目標電流源，以進一步設置對應的電流偏差值運算式。電流偏差值運算式是其中之二群組的相減運算結果，以使目標電流源以外的各電流源之電流偏差值互相抵消。

校正參數運算電路150將偏移量DAA~DAD代入各電流源對應的電流偏差值運算式中計算目標電流源的電流偏差值，進而轉換電流源之電流偏差值為複數碼字偏差值，以使對應的靜態碼字偏差表TSA~TSD、領先碼字偏差表TLA~TLD、落後碼字偏差表TDA~TDD更新。關於校正參數運算電路150根據偏移量DAA~DAD來計算電流偏差值並轉換為碼字偏差值，進而更新碼字偏差表的詳細運算過程，可參照美國專利申請號17691502的申請案。在此不再贅述。

於一實施例中，可剩餘迴音響應電路將剩餘迴音響應係數CCR設置於預設範圍內，再由校正參數運算電路150來進行計算，以降低自由度並減少系統上的互動。於一實施例中，此預設範圍的下限值可為-1×10 ^-2，上限值則可為+1×10 ^-2。然而本發明並不限於此。

藉由上述的方式，校正參數運算電路150可對各校正電路145A~145D相關的靜態碼字偏差表TSA~TSD、領先碼字偏差表TLA~TLD、落後碼字偏差表TDA~TDD進行更新。

於一實施例中，轉換電路120可更包含控制電路（圖中未繪示），以根據電流源所對應的電流偏差值進行排序產生開啟順序，進而根據輸入碼字藉由溫度計碼控制方式使溫度計控制式的電流源依開啟順序開啟，以使此些電流源依開啟順序開啟的線性度大於預設值。其中，開啟順序的設置可由不同的方式實現，在此不再贅述。

因此，本發明的數位至類比轉換裝置100在產生具有第一頻率的輸出類比訊號及迴音消除類比訊號時，藉由降取樣使內部電路可運作於第一頻率的1/N的第二頻率，且以輸入數位訊號自身的部分資訊做為偽雜訊饋入，在不需要額外產生偽雜訊的情形下根據迴音訊號進行校正。

須注意的是，在上述的實施例中，是以N為4進行說明。然而N可為任意正整數，且較佳地為2的倍數。本發明並不限於此。

請參照圖4。圖4顯示本發明之一實施例中，一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換方法400的流程圖。

除前述裝置外，本發明另揭露一種數位至類比轉換方法400，應用於例如，但不限於圖1的數位至類比轉換裝置100中。數位至類比轉換方法400之一實施例如圖4所示，包含下列步驟。

於步驟S410：使包含運作於第一頻率的複數電流源的轉換電路120根據與具有一組輸入碼字的輸入數位訊號IS相關的訊號饋入進行轉換，產生輸出類比訊號OD，輸入數位訊號IS依序平均分為N個輸入部分，N為大於1的正整數。

於步驟S420：使迴音傳送電路130對輸出類比訊號OD所經過的迴音路徑EP進行訊號處理，以降取樣產生具有第二頻率的迴音訊號ES，其中第二頻率為第一頻率的1/N。

於步驟S430：使迴音校正電路140所包含運作於第二頻率的N個校正電路分別使N個輸入部分其中之一所包含的選定資料做為偽雜訊饋入以及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生校正訊號的N個校正部分其中之一。

於步驟S440：使運作於第二頻率的校正參數運算電路150根據迴音訊號ES相對校正訊號之誤差訊號DIS及與迴音校正電路140相關的路徑資訊產生複數偏移量。

於步驟S450：使迴音校正電路140根據誤差訊號DIS及轉換電路120至迴音傳送電路130的偽雜訊傳輸路徑資訊使響應係數收斂，並根據偏移量更新碼字偏差表。

需注意的是，上述的實施方式僅為一範例。於其他實施例中，本領域的通常知識者當可在不違背本發明的精神下進行更動。

綜合上述，本發明中具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置及方法可在產生具有第一頻率的輸出類比訊號及迴音消除類比訊號時，藉由降取樣使內部電路可運作於第一頻率的1/N的第二頻率，且以輸入數位訊號自身的部分資訊做為偽雜訊饋入，在不需要額外產生偽雜訊的情形下根據迴音訊號進行校正。

雖然本案之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本案，本技術領域具有通常知識者可依據本案之明示或隱含之內容對本案之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本案所尋求之專利保護範疇，換言之，本案之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100:數位至類比轉換裝置 110:訊號輸入電路 120:轉換電路 130:迴音傳送電路 140:迴音校正電路 150:校正參數運算電路 160:誤差計算電路 170:剩餘迴音消除電路 180:剩餘迴音響應電路 190:消除電路 200A~200D:饋入電路 300:靜態映射電路 310:領先時間映射電路 320:落後時間映射電路 330:靜態響應電路 340:領先響應電路 350:落後響應電路 360:偽雜訊響應電路 400:數位至類比轉換方法 S410~S450:步驟 CDA~CDD:落後響應係數 CDL:落後輸出校正訊號 CIA~CID:校正部分 CLL:領先輸出校正訊號 CLN:偽雜訊校正訊號 CLA~CLD:領先響應係數 CLS:靜態輸出校正訊號 CNA~CND:偽雜訊響應係數 CSA~CSD:靜態響應係數 DAA~DAD:偏移量 DIS:誤差訊號 DL1~DL4:路徑延遲 DSD:落後時間映射訊號 DSL:領先時間映射訊號 DSS:靜態映射訊號 ECR:剩餘迴音消除訊號 EP:迴音路徑 ES:迴音訊號 FDIS:最終誤差訊號 INA~IND:非選定資料 IPA~IPD:輸入部分 IS:輸入數位訊號 ISA~ISD:選定資料 OD:輸出類比訊號 ON:偽雜訊類比訊號 SS:訊號源 TDA~TDD:落後碼字偏差表 TLA~TLD:領先碼字偏差表 TSA~TSD:靜態碼字偏差表

［圖1］顯示本發明之一實施例中，一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置的方塊圖；［圖2］顯示本發明之一實施例中，訊號輸入電路更詳細的方塊圖；［圖3A］顯示本發明之一實施例中，迴音校正電路更詳細的方塊圖；［圖3B］顯示本發明之一實施例中，迴音校正電路所包含的其中一個校正電路更詳細的方塊圖；以及［圖4］顯示本發明之一實施例中，一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換方法的流程圖。

100:數位至類比轉換裝置

110:訊號輸入電路

120:轉換電路

130:迴音傳送電路

140:迴音校正電路

150:校正參數運算電路

160:誤差計算電路

170:剩餘迴音消除電路

180:剩餘迴音響應電路

190:消除電路

CIA~CID:校正部分

DAA~DAD:偏移量

DIS:誤差訊號

DL1~DL4:路徑延遲

ECR:剩餘迴音消除訊號

EP:迴音路徑

ES:迴音訊號

FDIS:最終誤差訊號

IPA~IPD:輸入部分

IS:輸入數位訊號

OD:輸出類比訊號

ON:偽雜訊類比訊號

SS:訊號源

Claims

一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換裝置，包含：一轉換電路，包含運作於一第一頻率的複數電流源，以根據與具有一組輸入碼字的一輸入數位訊號相關的訊號饋入進行數位至類比轉換，產生一輸出類比訊號，該輸入數位訊號依序平均分為N個輸入部分，N為大於1的正整數；一迴音傳送電路，對該輸出類比訊號所經過的一迴音路徑進行訊號處理，以降取樣產生具有一第二頻率的一迴音訊號，其中該第二頻率為該第一頻率的1/N；一迴音校正電路，包含運作於該第二頻率的N個校正電路，分別使該N個輸入部分其中之一所包含的一選定資料做為偽雜訊饋入以及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生一校正訊號的N個校正部分其中之一；以及一校正參數運算電路，運作於該第二頻率，根據該迴音訊號相對該校正訊號之一誤差訊號及與該迴音校正電路相關的路徑資訊產生複數偏移量，其中該迴音校正電路根據該誤差訊號及該轉換電路至該迴音傳送電路的一偽雜訊傳輸路徑資訊使該複數組響應係數收斂，並根據該等偏移量更新該複數組碼字偏差表。
如請求項1所述之數位至類比轉換裝置，更包含一訊號輸入電路，配置以對該轉換電路進行訊號饋入，包含N個饋入電路，擷取該輸入數位訊號的該N個輸入部分其中之一進行輸出。
如請求項1所述之數位至類比轉換裝置，其中該N個校正電路各包含：一靜態映射電路，接收該輸入數位訊號的該N個輸入部分其中之一對應輸入部分的該等非選定資料根據該等碼字偏差表中的一靜態碼字偏差表進行映射產生一靜態映射訊號；一領先(lead)時間映射電路，接收該對應輸入部分的該等非選定資料根據該等碼字偏差表中的一領先碼字偏差表進行映射產生一領先時間映射訊號；一落後(delay)時間映射電路，接收該對應輸入部分的該等非選定資料根據該等碼字偏差表中的一落後碼字偏差表進行映射產生一落後時間映射訊號；一靜態響應電路，接收該靜態映射訊號根據該複數組響應係數中的一組靜態響應係數進行處理產生該等校正訊號中的該N個校正部分其中之一對應校正部分的一靜態輸出校正訊號；一領先響應電路，接收該領先時間映射訊號根據該複數組響應係數中的一組領先響應係數進行處理產生該對應校正部分的一領先輸出校正訊號；一落後響應電路，接收該落後時間映射訊號根據該複數組響應係數中的一組落後響應係數進行處理產生該對應校正部分的一落後輸出校正訊號；以及一偽雜訊響應電路，接收該對應輸入部分的該選定資料根據一組偽雜訊響應係數進行處理產生該對應校正部分的一偽雜訊校正訊號。
如請求項3所述之數位至類比轉換裝置，其中於一第一訓練階段，各該N個校正電路根據該迴音訊號對該偽雜訊響應電路的該組偽雜訊響應係數進行收斂，且該靜態響應電路、該領先響應電路以及該落後響應電路根據各該N個校正電路的收斂的該組偽雜訊響應係數設置該組靜態響應係數、該組領先響應係數以及該組落後響應係數；以及於一第二訓練階段，各該N個校正電路根據與各該N個校正電路相關的該等偏移量其中之一更新該等碼字偏差表其中之一。
如請求項4所述之數位至類比轉換裝置，其中該N個校正電路的一目標校正電路對應於該N個輸入部分中的一目標輸入部分以及對應於一組收斂目標偽雜訊響應係數，該N個校正電路的一領先校正電路用以接收相對該目標輸入部分的一領先輸入部分且對應於一組收斂領先偽雜訊響應係數，該N個校正電路的一落後校正電路用以接收相對該目標輸入部分的一落後輸入部分且對應於一組收斂落後偽雜訊響應係數；該目標校正電路的該靜態響應電路將該組收斂目標偽雜訊響應係數設置為該組靜態響應係數，該領先響應電路根據該組收斂目標偽雜訊響應係數以及該組收斂領先偽雜訊響應係數設置該組領先響應係數，該落後響應電路根據該組收斂目標偽雜訊響應係數以及該組收斂落後偽雜訊響應係數設置該組落後響應係數。
如請求項5所述之數位至類比轉換裝置，其中該目標校正電路的該領先響應電路將正負反轉的該組收斂目標偽雜訊響應係數與該組收斂領先偽雜訊響應係數疊加以設置為該組領先響應係數，該落後響應電路將正負反轉的該組收斂目標偽雜訊響應係數與該組收斂落後偽雜訊響應係數疊加以設置為該組落後響應係數。
如請求項6所述之數位至類比轉換裝置，其中當該目標校正電路對應該N個輸入部分的一最領先部分時，該領先響應電路對該組收斂領先偽雜訊響應係數左移並補0再進行疊加；當該目標校正電路對應該N個輸入部分的一最落後部分時，該落後響應電路對該組收斂落後偽雜訊響應係數的最後一者減一再進行疊加。
如請求項1所述之數位至類比轉換裝置，更包含一剩餘迴音消除電路，包含：一剩餘迴音響應電路，接收該輸入數位訊號根據一組剩餘迴音響應係數進行處理產生一剩餘迴音消除訊號；以及一消除電路，使該剩餘迴音消除訊號及該誤差訊號相減產生一最終誤差訊號；其中該剩餘迴音響應電路根據該最終誤差訊號進行收斂，且該校正參數運算電路實際上根據該最終誤差訊號以及與該迴音校正電路相關的路徑資訊產生該等偏移量。
如請求項1所述之數位至類比轉換裝置，其中該輸入數位訊號是由具有一組原始碼字的一原始數位訊號過取樣(over-sampling)產生，該轉換電路包含複數電流源，且該等電流源包含一選定電流源以及複數非選定電流源，該選定資料對應該選定電流源，該等非選定資料對應該等非選定電流源，其中該選定資料相對該等非選定資料在N個輸入部分間以及與該原始碼字間具有一最小資料互關聯性(correlation)。
一種具有訊號校正機制的數位至類比轉換方法，應用於一數位至類比轉換裝置中，包含：使包含運作於一第一頻率的複數電流源的一轉換電路根據與具有一組輸入碼字的一輸入數位訊號相關的訊號饋入進行轉換，產生一輸出類比訊號，該輸入數位訊號依序平均分為N個輸入部分，N為大於1的正整數；使一迴音傳送電路對該輸出類比訊號所經過的一迴音路徑進行訊號處理，以降取樣產生具有一第二頻率的一迴音訊號，其中該第二頻率為該第一頻率的1/N；使一迴音校正電路所包含運作於該第二頻率的N個校正電路分別使該N個輸入部分其中之一所包含的一選定資料做為偽雜訊饋入以及複數非選定資料做為訊號饋入，由複數碼字偏差表進行映射與由複數組響應係數進行處理，產生一校正訊號的N個校正部分其中之一；使運作於該第二頻率的一校正參數運算電路根據該迴音訊號相對該校正訊號之一誤差訊號及與該迴音校正電路相關的路徑資訊產生複數偏移量；以及使該迴音校正電路根據該誤差訊號及該轉換電路至該迴音傳送電路的一偽雜訊傳輸路徑資訊使該複數組響應係數收斂，並根據該等偏移量更新該複數組碼字偏差表。