用於列並行兩步式模數轉換器的共享型有源斜坡轉換電路的製作方法

2023-05-26 05:29:26

用於列並行兩步式模數轉換器的共享型有源斜坡轉換電路的製作方法
【專利摘要】本發明屬於列並行架構模數轉換器【技術領域】，具體為一個用於列並行架構兩步式模數轉換器的共享型有源斜坡轉換電路。本發明的共享型有源斜坡轉換電路包括有源開關電容模塊和無源開關電容模塊兩部分。有源開關電容模塊由一個運算放大器、一個的採樣電容、一個寄生平衡電容和六個開關組成，其工作狀態與待測信號無關；無源開關電容模塊由一個採樣電容、一個寄生平衡電容和一個開關組成，其工作狀態決定於待測信號。當共享型有源斜坡轉換電路應用於列並行架構時，一個有源開關電容模塊被列並行的無源開關電容模塊所共享。本發明能夠有效減小列並行架構兩步式模數轉換器的功耗和面積。
【專利說明】用於列並行兩步式模數轉換器的共享型有源斜坡轉換電路

【技術領域】
[0001] 本發明屬於列並行架構模數轉換器【技術領域】，具體涉及集成電路的用於列並行架 構兩步式模數轉換器的斜坡轉換電路。

【背景技術】
[0002] 在公知電路中，兩步式單斜坡單斜率積分型模數轉換器原理如圖1所示，它的作 用是將待測信號VIN量化為B位數字輸出D〈B-1，0>。它由傳統斜坡轉換電路110、比較器 120、鎖存和加法器130、計數和控制器140、以及斜坡信號發生器150(通常用數模轉換器實 現)。由於傳統斜坡轉換電路110是一個無源電路，所以本文稱之為無源斜坡轉換電路。它 由一個電容Cn和SD、SE、SK三個開關組成，其工作過程如下：在第一步高M位轉換時，斜坡信 號發生器150輸出大階梯斜坡信號通過SD與C n上極板D相連，並直接與待測信號V IN通過 比較器120進行比較，當比較器120輸出翻轉時，Cn上極板D採樣並存儲當時的斜坡信號； 第二步低N位轉換，斜坡信號發生器150輸出的小階梯斜坡信號(其階梯高度是第一步時的 1/2N)通過&與C n的下極板E相連，根據電荷守恆定律，在浮空的上極板D上，下極板E上 的電壓變化與第一步存儲電壓進行疊加，再與待測信號在比較器120進行比較。
[0003] 無源斜坡轉換電路的缺點在於：第二步時由於極板D處寄生電容CPD的存在，導致 極板E處的電壓變化無法以增益為一的方式傳遞到極板D，從而引起增益誤差，當(^/(^足 夠大時將導致模數轉換的非線性。
[0004] 針對上述增益誤差的問題，《一種應用於兩步式積分型模數轉換器的斜坡轉換電 路》（中國，
【發明者】程旭, 李立, 郭東東, 曾曉洋 申請人:復旦大學