本发明涉及模拟数字转换及校准，特别涉及一种多通道模数转换器孔径延迟的校准电路及方法。
背景技术：
1、模数转换器作为物理世界与数字世界的桥梁，广泛应用于工业监测、电力传输等领域。模数转换器由外部时钟驱动对输入信号进行采样并进行转换，由于信号传输存在延时，模数转换器采样保持的输入信号通常和理想输入信号存在延迟。
2、在同步采样或直接i/q解调应用中，两个或多个adc的孔径延时必须很好地匹配以保证采样到同一相位的输入信号，转换器之间孔径延迟失配会对快速旋转信号产生误差。传统的孔径延时校准一般通过高速示波器来测量采样时钟和采样输入信号之间的相位差进行测量，得到校准结果，具有测试时间长和测试成本高的问题。同时，传统的孔径延时校准需要上位机对芯片进行控制并写入校准配置字，测试过程复杂繁琐，且传统的孔径延时校准方法无法实现多芯片同时校准。
技术实现思路
1、本发明所要解决的问题是：针对传统的多通道模数转换器在不同通道之间存在孔径延时的不匹配的问题，本发明提出了一种多通道模数转换器孔径延迟的校准电路及方法，可用于多芯片同时校准，且大大提高了测试的效率。
2、本发明采用如下技术方案：一种多通道模数转换器孔径延迟的校准电路，包括：可配置延时电路、采样保持电路、模数转换电路、孔径延时计算电路；
3、将输入信号和采样时钟信号施加至多通道模数转换器的各个通道，所述采样时钟信号经过可配置延时电路输入至采样保持电路，所述输入信号直接输入采样保持电路，通过采样保持电路采样并保持后输入模数转换电路，转换为数字编码结果；将各个通道转换后的数字编码结果输出至孔径延时计算电路，计算编码偏差和延时配置字，通过可配置延时电路对孔径延时进行补偿；所述可配置延时电路将补偿结果输入回采样保持电路，经过多次迭代后自动完成多通道模数转换器孔径延迟的校准。
4、优选的，输入信号为斜坡信号或正弦信号，输入信号频率越高校准精度越高。
5、优选的，可配置延时电路设置多级缓冲器，每级缓冲器通过一路开关控制，采样时钟信号依次经过多级缓冲器产生不同的延时信号。
6、优选的，可配置延时电路还包括译码器，孔径延时计算电路计算得到各通道的延时配置字，输入对应的译码器，经过译码器译码后控制可配置延时电路的一路开关闭合，将一路延时信号作为延时采样时钟输出至采样保持电路。
7、优选的，孔径延时计算电路包括加减计数器和阈值比较器，通过所述加减计数器自动计算输入的各通道转换结果的编码偏差，通过所述阈值比较器将偏差结果和预设阈值进行比较。
8、优选的，当编码偏差为零或者小于预设阈值时，多通道模数转换器孔径延迟校准完成。
9、本发明技术方案还包括：一种多通道模数转换器孔径延迟的校准方法，包括如下步骤：
10、s1、上位机下发指令对芯片进行孔径延时校准时，将输入信号和采样时钟信号分别施加至多通道模数转换器的各个通道，多通道模数转换器对输入信号进行模数转换，得到各通道的数字编码结果；
11、s2、由于多个通道的模数转换器孔径延时不一致，多个通道的模数转换器转换结果存在偏差，将各通道转换后的数字编码结果输出至孔径延时计算电路，计算各通道间转换结果偏差；
12、s3、孔径延时计算电路根据各通道间转换结果偏差，判断各通道间孔径延时的大小关系，计算得到可配置延时电路的延时配置字；
13、s4、可配置延时电路根据延时配置字，对孔径延时进行补偿，缩小多通道之间的孔径延时失配；
14、s5、重复步骤s1至步骤s4，经过多次迭代后，判断是否继续进行孔径延时校准，当各通道的转换结果偏差均小于预设阈值时校准完成。
15、优选的，步骤s1中，所述输入信号，根据多通道模数转换器输入信号范围及通道间的孔径延时失配时间计算，公式如下：
16、；
17、其中，f表示输入信号频率，t表示时间，vfs表示输入信号的峰峰值，表示施加的输入信号值。
18、优选的，步骤s3中，所述孔径延时计算电路，计算各通道转换得到的数字编码结果间的编码偏差，方法如下：
19、；
20、其中，表示通道之间的孔径延时差，分别表示t和时刻的采样电压，表示输入信号的变化率，d表示由于孔径延时差导致的不同通道模数转换器的输出编码之差，分别表示不同通道模数转换器的输出编码。
21、优选的，步骤s3中，计算延时配置字方法为：设置各通道的孔径延时配置字初始值为零，在校准过程中对孔径延时最小的通道的延时配置字加1，直至通道间孔径延时差异小于阈值，则结束校准。
22、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
23、1、本发明多通道模数转换器孔径延迟的校准电路及方法，将通道间孔径延时偏差测量的问题转换为通道间模数转换输出结果偏差，不需要使用高精度测试设备来对采样时钟和采样输入信号之间的相位差进行测量，在不需要额外电路的前提下降低了测试设备的要求。
24、2、本发明通过加入孔径延迟计算电路，实现了芯片内部自动校准孔径延时，降低测试时间与成本。对芯片进行孔径延时校准时只需要外部施加输入信号和采样时钟信号，可以方便的进行多芯片同时校准，大大提高了测试效率。
1.一种多通道模数转换器孔径延迟的校准电路，其特征在于，包括：可配置延时电路、采样保持电路、模数转换电路、孔径延时计算电路；
2.根据权利要求1所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准电路，其特征在于，所述输入信号为斜坡信号或正弦信号，输入信号频率越高校准精度越高。
3.根据权利要求1所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准电路，其特征在于，所述可配置延时电路设置多级缓冲器，每级缓冲器通过一路开关控制，采样时钟信号依次经过多级缓冲器产生不同的延时信号。
4.根据权利要求3所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准电路，其特征在于，所述可配置延时电路还包括译码器，所述孔径延时计算电路计算得到各通道的延时配置字，输入对应的译码器，经过译码器译码后控制可配置延时电路的一路开关闭合，将一路延时信号作为延时采样时钟输出至采样保持电路。
5.根据权利要求4所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准电路，其特征在于，当所述编码偏差为零或者小于预设阈值时，多通道模数转换器孔径延迟校准完成。
6.一种多通道模数转换器孔径延迟的校准方法，应用于权利要求1至5任一所述的校准电路，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准方法，其特征在于，所述输入信号，根据多通道模数转换器输入信号范围及通道间的孔径延时失配时间计算，公式如下：
8.根据权利要求7所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准方法，其特征在于，所述孔径延时计算电路，计算各通道转换得到的数字编码结果间的编码偏差，方法如下：
9.根据权利要求8所述的多通道模数转换器孔径延迟的校准方法，其特征在于，步骤s3中，计算延时配置字，各通道的孔径延时配置字初始值为零，在校准过程中对孔径延时最小的通道的延时配置字加1，直至通道间孔径延时差异小于阈值，则结束校准。
