[發(fā)明專利]采用運(yùn)算放大器共享的低功耗流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810037445.1
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101277112A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任俊彥;范明俊;許俊;李聯(lián)
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;G11C27/02;H03K17/687;H03F3/45
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

1、一種采用運(yùn)算放大器共享的低功耗流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于由輸入采樣保持電路(7)，6級余量增益電路(8、9、10、11)，1級2位全并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器(12)，用于運(yùn)算放大器共享的切換開關(guān)(1、2、4、5，1’、2’、4’、5’)，6個子模數(shù)轉(zhuǎn)換(17、18、19、20)，6個子數(shù)模轉(zhuǎn)換器(13～16)，流水線輸出時鐘同步電路(21)和數(shù)字校正電路(22)構(gòu)成；采樣保持電路(7)和6級余量增益電路依次相連，最后一級為2位全并模數(shù)轉(zhuǎn)換器(12)，每級余量增益電路的輸入端依次與各級子模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，各級子模數(shù)轉(zhuǎn)換器又依次分別與對應(yīng)的各級子數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連，各子模數(shù)轉(zhuǎn)換器均有兩個閾值電壓，得到2位數(shù)字輸出，經(jīng)過后級數(shù)據(jù)校正，從而得到實際結(jié)果；6個子模數(shù)轉(zhuǎn)換器只需要3個運(yùn)算放大器，連續(xù)的兩級共用一個運(yùn)算放大器，共產(chǎn)生12位需校正的數(shù)據(jù)，與最后一級2位全并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器(12)的2位輸出一起經(jīng)過輸出時鐘同步電路(21)后得到14位數(shù)據(jù)，這14位數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字校正電路(22)進(jìn)行數(shù)字校正，得到最后的8位量化輸出。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述采樣保持電路(72)由開關(guān)(23～30，35)，電容(31～34)，運(yùn)算放大器(36)構(gòu)成；前半時鐘相位有效時，輸入共模電壓通過開關(guān)(25、26)與運(yùn)放(36)的輸入端連接，并同時連接電容(31～34)的頂極板，輸出共模電壓通過開關(guān)(27、28)與電容(33、34)底級板相連，輸入信號通過開關(guān)(23、24)輸入，將電荷存儲在電容(31、32)上；開關(guān)(25、26)比開關(guān)(23、24)提早關(guān)斷，使得電容(31、32)的頂極板懸空；后半時鐘相位有效時，開關(guān)(23～28)斷開，電容(33、34)通過導(dǎo)通的開關(guān)(29、30)連接到輸出端，從而進(jìn)行信號的保持處理。

3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的開關(guān)(23、24)為柵壓自舉的開關(guān)，其中，NMOS管(37)的源端、NMOS管(44)的源端、NMOS管(54)的源端接地，PMOS管(39)的漏端、PMOS管(38)的漏端、PMOS管(42)的漏端、NMOS管(49)的柵端、NMOS管(49)的柵端和NMOS管(53)的漏端接正電源，NMOS管(37)的漏和PMOS管(39)的源以及電容(40)的底級板相連，NMOS管(37)的柵級、PMOS管(39)的柵極、PMOS管(43)的柵極、NMOS管(45)的柵級、NMOS管(53)的柵級與時鐘輸入(54)相連，NMOS管(44)的柵端、PMOS管(52)的柵端、NMOS管(48)的柵端與時鐘輸入(55)相連，時鐘(54)和時鐘((55))是兩相不交疊時鐘，PMOS管(42)的柵、PMOS管(38)的源和電容(40)的上極板相連，PMOS管(42)的源端、PMOS管(46)的源端及襯底和電容(41)的上極板相連，NMOS管(45)的源端、NMOS管(44)的漏端、NMOS管(47)的源端、NMOS管(50)的漏端和PMOS管(52)的源端相連，PMOS管(43)的漏端、NMOS管(45)的漏端、NMOS管(47)的漏端和PMOS管(46)的柵端相連，PMOS管(46)的漏端、NMOS管(53)的漏端、NMOS管(50)的柵端、NMOS管的柵端相連，PMOS管(52)的漏端、NMOS管(50)的源端、NMOS管(51)的漏端和輸入信號相連，NMOS管(53)的源端、NMOS管(49)的源端和NMOS管(48)的漏端相連，NMOS管(51)的源端作為輸出端，NMOS管(37、38、42、44、45、47、48～51、53)的襯底接地，PMOS管(39、43、52)的襯底接正電源。

4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的運(yùn)算放大器(3)為增益自舉的折疊式共源共柵運(yùn)放，由P型負(fù)載管(58、65、66)，差分輸入對管(69～70)，N型負(fù)載管(61、62)，共柵管(59～60，63～64)，以及自舉電路(56、57)組成，管(67)連接固定偏置電壓，管(68)連接共模反饋電壓，自舉電路(56、57)也是折疊差分運(yùn)算放大器，它通過與共刪管(59、64和60、63)組成封閉反饋環(huán)路。