[發明專利]模擬-數字轉換裝置

有效

• 申請號: 200780032042.1
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN101512907A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 井上文裕
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: H03M1/40
• 分類號: H03M1/40;H03M1/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 許海蘭

技術領域

本發明涉及模擬-數字轉換裝置，尤其涉及通過在全差動放大電 路循環信號而將模擬信號轉換為數字信號的模擬-數字轉換電路。

背景技術

模擬-數字轉換裝置中包含流水線(pipeline)型模擬數字轉換器 (例如，日本專利第3765797號公報)、算法型模擬數字轉換器 (Algorithmic?A/D?Converter)(例如，日本專利第3046005號公報)、循 環型模擬數字轉換電路(Cyclic?A/D?Converter)(例如，日本專利公開 2004-357279號)等。

其中，算法型模擬數字轉換器及循環型模擬數字轉換電路可以使 電路規模比較小，因此適合于使集成電路(IC)小面積化。

圖13為表示現有的模擬數字轉換器的一例的結構框圖。

圖13中表示的模擬-數字轉換裝置1為算法ADC，包含采樣保持電 路(sample?and?hold?circuit)11、12，1位A/D轉換電路13，減法電路14， 1位數字-模擬轉換電路15，放大電路16，開關SW11、SW12、SW21、 SW22。

下面說明算法ADC的動作。

首先，如圖13(A)所示，將開關SW10合上、開關SW11、SW12、 SW21、SW22斷開，在采樣保持電路11中采樣輸入信號。

然后，如圖13(B)所示，將開關SW10斷開、開關SW11、SW12 合上、開關SW21、SW22斷開。據此，由采樣保持電路11所采樣的輸 入信號被提供給1位A/D轉換電路13。1位A/D轉換電路13將在采樣保 持電路11中所采樣及保持的信號轉換為1位數值。據此，可以得到最 高位的數值。

此時，由采樣保持電路11所采樣及保持的信號被提供于減法電路 14，在減法電路14中根據1位A/D轉換電路13的1位數值，減去由1位數 字-模擬轉換電路15所提供的基準電壓Vref。

當1位A/D轉換電路13的1位數值為“1”時，1位數字-模擬轉換電路 15將基準電壓Vref提供給減法電路14，當1位A/D轉換電路13的1位數 值為“0”時，使輸出到減法電路14的輸出電壓為零。

當1位A/D轉換電路13的1位數值為“1”時，減法電路14減去基準 電壓Vref后提供給放大電路16，當1位A/D轉換電路13的1位數值為“0” 時，將由采樣保持電路11所采樣和保持的信號原封不動地提供給放大 電路16。

放大電路16將減法電路14的輸出放大兩倍。此時，如圖13(B)所 示，由于開關SW12被合上、開關SW22被斷開，因此在放大電路16所 放大的信號在采樣保持電路12中被采樣和保持。

當由放大電路16所放大的信號被采樣保持電路12采樣和保持時， 如圖13(C)所示，將開關SW21、SW22合上、開關SW11、SW12斷開。 據此，對由采樣保持電路12所采樣及保持的信號進行1位AD轉換。因 此，可以得到高位的第二位數值。

根據需要輸出的數據的位數反復進行在上述圖13(B)、(C)中表示 的動作，可以將輸入的模擬信號轉換為數字。

算法ADC通過對上述信號進行循環處理，可以將輸入的模擬信 號轉換為數字。如此，算法ADC通過循環處理，可以以必要的最小限 度的電路規模進行轉換動作，并可以將電路規模小型化。

然而，雖然現有的算法ADC通過循環處理可以將電路控制在最 小的規模，但是放大電路的輸入換算偏移、電容器的容量偏差等也會 隨著循環處理而重疊和增加，因此產生誤差增大、不能進行高精度的 AD轉換等問題。

發明內容

本發明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一 種可以提高轉換精度的模擬-數字轉換裝置。

本發明的模擬-數字轉換電路，在全差動放大電路113中循環信號 而將模擬信號轉換為數字信號，該模擬-數字轉換電路包含：極性切換 部115，用于切換全差動放大電路113的連接極性；控制部116，用于控 制極性切換部115，以在第一次循環和第二次以上循環中切換全差動 放大電路113的連接極性。