[發明專利]流水線A/D轉換器

有效

• 申請號: 200980111563.5
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN102067455A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 荻田進一;河邊章;鬼頭崇泰
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H03M1/14
• 分類號: H03M1/14;H03M1/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;蹇煒

1.一種流水線A/D轉換器，具有多個級聯連接的級，級聯連接的級中的每一個級執行對應于位的一部分的A/D轉換，使得通過所述多個級將輸入至所述級的第一級的模擬信號順序地從最高有效位至最低有效位轉換為數字信號，

所述級中的每一個級包括：

AD轉換部分，其通過數字化所述級的輸入模擬信號來生成對應于位的一部分的數字信號；

DA轉換部分，其基于所述AD轉換部分生成的所述數字信號，從多個電平的參考電壓中選擇參考電壓，并輸出所選擇的參考電壓作為模擬參考信號；以及

余數運算部分，其通過對所述輸入模擬信號執行與所述模擬參考信號的相加/相減并以預定因子執行放大來生成余數模擬信號，并將所述余數模擬信號供應至所述級的下一級作為輸入模擬信號，

所述流水線A/D轉換器配置為使得能夠通過供應測試信號代替所述輸入模擬信號來對所述級的至少一部分執行測試，

所述流水線A/D轉換器還包括：控制部分，其能夠分別根據正常操作模式和測試模式控制至所述余數運算部分的所述輸入模擬信號的供應和所述DA轉換部分所執行的所述參考電壓的選擇，

其中，在所述測試模式中，所述控制部分執行控制以停止至所述余數運算部分的所述輸入模擬信號的供應并且停止基于所述數字信號的所述DA轉換部分的所述參考電壓選擇，同時基于DA轉換控制信號執行參考電壓選擇以用于測試中，由此給所述余數運算部分供應所述模擬參考信號以及由所述參考電壓中的預定的一個構成的代替所述輸入模擬信號的所述測試信號。

2.如權利要求1所述的流水線A/D轉換器，

其中，所述余數運算部分包括控制所述輸入模擬信號的輸入的輸入開關，

所述DA轉換部分包括選擇并輸出所述參考電壓的電壓供應部分、以及邏輯運算部分，所述邏輯運算部分基于所述AD轉換部分生成的所述數字信號輸出用于控制所述電壓供應部分所執行的選擇的信號，以及

所述控制部分能夠選擇所述邏輯運算部分的所述輸出信號和所述DA轉換控制信號之一，以使用所述信號之一控制所述電壓供應部分所執行的所述參考電壓選擇，并且，在所述測試模式時，所述控制部分控制所述輸入開關為關斷并使用所述DA轉換控制信號控制所述參考電壓選擇，使得將所述測試信號供應至所述輸入開關的下游路徑。

3.如權利要求2所述的流水線A/D轉換器，

其中，所述余數運算部分包括運算放大器、采樣電容器、以及反饋環電容器，所述采樣電容器的一端連接至所述運算放大器的輸入端子，且所述采樣電容器的另一端連接至所述輸入開關，所述反饋環電容器經由反饋改變開關連接在所述運算放大器的所述輸入端子和輸出端子之間，以及

在所述測試模式時，在所述余數運算部分的采樣時段期間，所述控制部分執行控制以使用所述采樣電容器采樣所述測試信號，同時控制所述反饋改變開關為關斷，而在放大時段期間，所述控制部分執行控制以將所選擇的模擬參考信號輸入至所述采樣電容器，同時控制所述反饋改變開關為開通，由此在所采樣的測試信號和所述模擬參考信號之間執行預定操作。

4.如權利要求3所述的流水線A/D轉換器，還包括：

偏置切換開關，其一端連接在所述反饋環電容器和所述反饋改變開關之間，而另一端連接至偏置電壓，

其中，在所述測試模式時，所述控制部分控制所述偏置切換開關在所述余數運算部分的所述采樣時段期間為開通。

5.如權利要求3和4中的一項所述的流水線A/D轉換器，包括：

輔助電壓供應部分，所述輔助電壓供應部分從所述多個電平的所述參考電壓中選擇參考電壓并將其輸出；以及

輔助電容器，其一端連接至所述運算放大器的所述輸入端子，而其另一端連接至所述輔助電壓供應部分，

其中，在所述測試模式時，所述控制部分執行控制，以向所述余數運算部分供應所述電壓供應部分和所述輔助電壓供應部分的輸出電壓。

6.如權利要求5所述的流水線A/D轉換器，

其中，所述輔助電容器的電容值Cc關于所述采樣電容器的電容值Cs或所述反饋環電容器的電容值Cf滿足關系Cc＝a×Cs或Cc＝a×Cf(a為常數，其中，0＜a≤1)。

7.如權利要求1至6中的任一項所述的流水線A/D轉換器，

其中，所述多個級中的至少一個級配置為執行多個位的A/D轉換。