意框图。在示出的图1的实施方案中，系统100包括增益电路102、模拟到数字转换器(ADC) 104来转换增益电路102的模拟信号输出为数字数据信号、数字增益调整器106、模拟增益调整器108、信号增益规范化器110、增益控制器112和校准控制器114。
[0027]增益电路102可以包括一个或多个放大器/衰减器(例如，运算放大器等)，并且可被用来放大至少部分基于从增益控制器112接收的控制信号的输入信号。在一些实施方案中，输入信号是模拟信号。增益控制器112可使增益电路102来调节至少部分基于数据信号的输入信号增益。在某些实施方案中，数据信号是归一化的数字数据信号。在一些实施方案中，如果数据信号的幅度满足一个或多个增益范围的阈值，增益控制器112可使增益电路102来改变使输入信号放大的量(例如，增益因子)。例如，如果数据信号不满足第一增益范围的阈值，增益电路102可以由第一增益因子(例如，4)放大输入信号。如果数据信号满足了第一增益范围的阈值，但不满足第二增益范围的阈值，增益电路102可以通过第二增益因子(例如，2)放大输入信号。如果数据信号满足第二增益范围的阈值，增益电路102可以通过第三增益因子(例如，1，单位增益，1/2，1/4等)放大输入信号。应当理解的是，输入信号可以通过任何增益因子被放大，如所需要的，并且该系统可以包括所需要的更少或更多的增益范围、增益范围的阈值和/或增益因子。在一些实施方案中，不同的增益因子对应于每个增益范围。
[0028]数字增益调整器106和模拟增益调整器108可被用于调节在模拟和/或至少部分基于从校准控制器114接收的控制信号的数字域中的数据信号(或它的增益)。例如，数字增益调整器106可被用来调节由ADC104输出的数字数据信号(或它的增益)，以及模拟增益调整器108可被用于调整模拟数据信号或在增益电路102中的模拟数据信号的增益。在一些实施方案中，系统100可以使用数字增益调整器和/或模拟增益调整器来补偿由校准控制器114识别的偏移和放大误差。
[0029]在某些实施方案中，数字增益调整器106可以提供一个信号以抵消由校准控制器114所识别的放大和偏移误差，如将在下面更详细地讨论的。例如，在一些实施方案中，数字增益调整器106可以在数字数据信号中使用加法器来补偿所识别的偏移误差和用乘法器来补偿所识别的放大误差，等等。然而，应当理解的是，数字增益调整器可以以各种方式调整模拟数据信号和/或数字数据信号的增益来补偿偏移和/或放大误差。
[0030]在某些实施方案中，模拟增益调整器108可以提供一个信号以抵消由校准控制器114所识别的放大和偏移误差，如将在下面更详细地讨论的。例如，在一些实施方案中，模拟增益调整器108可以提供电压到(或移动电压从)增益电路102来抵消偏移误差。在某些实施方案中，模拟增益调整器108可以在反馈回路中调节可变电阻器(例如，晶体管)来抵消放大误差。然而，应当理解的是，模拟增益调整器可以以各种方式调整模拟数据信号和/或模拟数据信号的增益来补偿偏移和/或放大误差。例如，在一些实施方案中，模拟增益调整器108可以在增益电路102放大/衰减数据信号之前或之后放大/衰减数据信号。
[0031]信号增益规范化器110可被用于归一化数据信号。在一些实施方案中，信号增益规范化器I1可以被用作到增益电路102的反转。例如，如果增益电路102通过2放大数据信号，信号增益规范化器110可以通过2衰减信号，如果增益电路102通过4放大数据信号，信号增益规范化器110可以通过4衰减信号，等等。在一些情况下，信号增益规范化器110可以通过增益控制器112被控制。例如，增益控制器112可以为信号增益规范化器110确定是增益电路102的增益因子的反转的增益因子。因此，在某些实施方案中，由增益控制器112接收到的数字数据信号可以对应于在增益电路102 (加上由增益电路102引入的任何误差)上接收到的模拟数据信号。如前面提到的，增益控制器112可以调整至少部分基于数据信号的增益电路102中的输入信号的增益。
[0032]如前面提到的，误差可被从增益电路102引入到数据信号。例如，增益电路102可随着每个增益因子引入误差。在一些实施方案中，当增益电路102从由一个增益因子放大输入信号到另一个增益因子(例如，当数据信号改变增益范围和/或满足增益范围的阈值)转换时误差可被引入。在一些实施方案中，由系统100引入的误差可以包括放大误差和偏移误差，这将在下面参考图2A和2B被更详细地描述。校准控制器114可以被用于识别系统100的各种增益范围中的误差并调整一个或多个校准值来补偿误差。
[0033]特定增益范围的误差被识别后，校准控制器114可以调整在模拟增益调整器108和/或数字增益调整器106中的校准值。当数据信号移动到相同的增益范围并且系统100转换成相同的增益因子，调整的校准值可被用来考虑预先识别的特定增益范围内的放大和/或偏移误差。
[0034]在一些实施方案中，校准控制器114递增地补偿误差。例如，校准控制器114可以使用识别并调整校准值以考虑误差的多次迭代。在某些情况下，校准控制器会有很长的时间常数用于纠正误差。在一些实施方案中，校准控制器114补偿单次迭代后的全部误差。在一些实施方案中，校准控制器114考虑到多次迭代后识别的误差来确定特定增益范围的校准值。在某些实施方案中，误差根据它们的顺序加权。例如，在某些情况下，时间上越早识别的误差的权重大于越晚识别的误差的权重，来确定和/或调整校准值。在一些实施方案中，多次迭代后所识别的误差被平均来确定和/或调整校准值。
[0035]在一些实施方案中，当数据信号转换到特定的增益范围时，校准控制器对特定增益范围执行校准。类似地，校准控制器114可以识别并补偿在所有增益范围内的误差。在一些实施方案中，校准控制器114不识别或补偿在一个或多个增益范围的误差。例如，在某些实施方案中，一个或多个增益范围可以在制造过程中被校准，并且可被用作一个或多个参考增益范围。因此，在一些实施方案中，校准控制器114不识别或补偿在一个或多个参考增益范围的误差。在某些实施方案中，系统100在一个或多个参考增益范围内使用数据信号的值和/或斜率来为其他的增益范围确定偏移/放大误差，并且校准其他增益范围。
[0036]应当理解的是，更少或更多的组件可以被用在系统100中。例如，在一些实施方案中，信号增益规范化器110和校准控制器114可以被省略。在某些实施方案中，信号增益规范化器110和校准控制器114的功能可以由增益控制器112来执行。此外，应当理解的是，组件的顺序也可以被改变。例如，在一些实施方案中，增益控制器112和信号增益规范化器110可以被切换，等等。
[0037]图2A是系统中偏移误差的一个实施方案的曲线示意图。时间沿横轴表示。数据信号(例如，归一化的数据信号)的幅度沿纵轴表示。在图2A示出的实施方案中，曲线图200包括三个增益范围202、204、206、两个增益范围阈值208、210和一个迟滞阈值212。曲线图200还包括线214表示数据信号(或其相应的输入信号)，同时它满足增益范围阈值208,210ο在所示实施方案中，当数据信号的幅度(或其相应的输入信号)保持在第一增益范围202时，系统100可以用4的增益放大输入信号。类似地，当数据信号的幅度保持在第二增益范围204和第三增益范围206时，系统100可以分别用2和I的增益放大输入信号。其他增益量将是适用的，并被本领域普通技术人员容易地确定。
[0038]线214还示出了当系统100从由第一增益范围202内的第一增益因子(例如，4)放大输入信号转换成由第二增益范围204内的第二增益因子(例如，2)放大输入信号时，由系统引入的偏移误差的一个例子。
[0039]在没有任何错误的系统中，数据信号的幅度反映了输入信号的幅度和/或穿过和在增益范围202、204、206之间，呈线性或者近似线性地增加/减小。在示出的实施方案中，当在第一增益范围202时，归一化的数据信号是线性的。然而，在所示实施方案中，当系统100从由四的增益放大输入信号转换成二的增益(至少部分基于满足第一增益范围阈208和/或进入第二增益范围204的归一化的数据信号的幅度)时，数据信号的幅度增加梯级216。梯级216也可以被称作为偏移误差216。
[0040]在一些实施方案中，每个增益范围202、204、206可具有相应的偏移误差，并且每个增益范围202、204、206的偏移误差可以是不同的或相同的。此外，偏移误差216可在至少部分基于温度、电源电压和/或组件寿命的时间变化。在一些实施方案中，对于一个增益范围的偏移误差在制造中被手动校准。在这样的实施方案中，具有校准的偏移误差的增益范围可以称为参考增益范围。在某些实施方案中，参考增益范围是对应于最大增益因子(例如，所示的实施方案中的第一增益范围202)的增益范围。
[0041]在一些实施方案中，校准控制器114识别至少部分基于源增益范围(例如，该数据信号正离开，或已经离开的增益范围，或参考增益范围)或者增益范围阈值内的数据信号的值，和在目标增益范围(例如，数据信号正在进入或已经进入的增益范围)数据信号的值的偏移误差。例如，校准控制器114可以识别至少部分基于梯级216大小的偏移误差216。在一些实施方案中，校准控制器114将目标增益范围内数据信号的值与目标增益范围内数据信号的预期值进行比较。期望值可至少部分基于第一个增益范围202和/或参考增益范围的数据信号的值被确定。
[0042]一旦被识别，校准控制器114可以用偏移误差216来为第二增益范围204调整增益设置(例如，调整的偏移校准值或校准值)。因此，下一次系统100通过增益因子(例如，归一化数据信号的幅度从第一增益范围202或者第三增益范围206进入第二增益范围和/或满足至少增