[發明專利]比較器與流水線模數轉換器

無效

• 申請號: 200910181007.7
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN101741356A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 周煜凱
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: H03K5/24
• 分類號: H03K5/24;H03K19/00;H03M1/12
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 葛強;張一軍

技術領域

本發明有關于比較器，更具體地，本發明關于一種用于產生數字信號的比較器與流水線模數轉換器。

背景技術

模數轉換器(Analog-to-Digital?Converter，ADC)經常用于轉換模擬信號，最常用的是將表示電壓的模擬信號轉換為數字格式。ADC包含閃存ADC、插值ADC、流水線ADC以及二步式ADC(two-step?ADC)。ADC利用比較器來產生數字信號。

發明內容

本發明提供一種新的比較器與流水線模數轉換器。

本發明提供一種比較器，包含：多個開關，于第一時段內提供輸入信號，于第二時段內提供參考信號，其中開關中的第一開關由第一晶體管組成；電容，于第一時段內接收輸入信號，于第二時段內接收參考信號；放大器，耦接至電容，接收輸入信號與參考信號之間的電壓差，并于第二時段放大電壓差以產生放大結果；以及決定電路，根據放大結果提供數字信號。

本發明另提供一種流水線模數轉換器，使用所述的比較器。

本發明通過使用晶體管于不同時段來接收信號，可減少電路板的面積。

附圖說明

圖1顯示比較器的實施方式的電路圖。

圖2a顯示電壓vipbulk的電路圖。

圖2b顯示電壓vinbulk的電路圖。

圖3顯示比較器的另一個實施方式的電路圖。

圖4顯示比較器的另一個實施方式的電路圖。

具體實施方式

在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來稱呼特定的元件。本領域的技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權利要求書并不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及權利要求書當中所提及的“包含”是開放式的用語，故應解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接到第二裝置。

請參考圖1，其顯示比較器的實施方式的電路圖。比較器100可由流水線ADC的一個子ADC(subADC)實施。于本實施方式中，比較器100包含開關111～116，電容121與122，放大器130及決定電路140。節點151與152上的電壓根據開關111～116的是否導通而變化，而開關111～116被控制信號Ph1與Ph2所控制。于本實施方式中，放大器130是用于放大節點151與152上的電壓的差動放大器。決定電路140根據由放大器130提供的放大結果產生數字信號Digout。于本實施方式中，決定電路140由鎖存器(latch)實施。

于第一時段中，導通開關111與114，并斷開開關112與115，提供包含差動電壓Vip及Vin的輸入信號至電容121與122。與此同時，開關113提供共用電壓(common?voltage)Vcm至節點151，且開關116也提供共用電壓Vcm至節點152。如此，電容121對差動電壓Vip取樣，且電容122對差動電壓Vin取樣。

于第一時段之后的第二時段內，開關112與115導通并斷開開關111與114，提供包含電壓Vrefp與Vrefn的參考信號至電容121與122。此時，節點151上的電壓是差動電壓Vip與電壓Vrefp之間的電壓差，而節點152上的電壓是差動電壓Vin與電壓Vrefn之間的電壓差。放大器130放大節點151與152上的電壓。決定電路140根據放大的結果產生數字信號Digout。于本實施方式中，決定電路140決定放大器130的輸出信號是否超過參考信號。舉例來說，當輸入信號超過參考信號時，數字信號Digout處于高電平。當輸入信號比參考信號小時，數字信號Digout處于低電平。

開關111～116至少其中之一由包含P型或N型通道的晶體管組成，例如，開關111～116其中至少一個由PMOS或NMO?S實施。如此，電容121或122僅使用一個晶體管來接收對應電壓。舉例來說，若開關111是包含P型通道的晶體管T?11，電容121僅使用晶體管T11來接收差動電壓Vip。于本實施方式中，開關111～116由晶體管T11～T16實施，其中每一包含P型通道。因為開關111～113及電容121的操作與開關114～116與電容122的操作一樣，所以下面僅描述開關111～113及電容121的操作。