[發(fā)明專利]開關(guān)電容輸入電路和包含它的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010573469.6
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102098048A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小野俊明
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;H03M1/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 楊小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電容輸入電路和包含開關(guān)電容輸入電路的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，并涉及例如用于校正ADC的輸入信號的偏移分量的方法和電路，并且，更特別地，涉及開關(guān)電容器ADC的輸入信號的偏移校正。

背景技術(shù)

作為ADC中的用于去除輸入信號的偏移分量并提取有用的(significant)信號信息的電路，具有用于使用開關(guān)電容器電路的偏移校正的電容器的電路是已知的(日本專利公開No.2003-060505)。該電路通過使用必要的數(shù)量的二元加權(quán)電容器以希望的精度執(zhí)行偏移校正。

但是，為了通過使用在日本專利公開No.2003-060505中描述的技術(shù)增加偏移校正精度，需要添加具有較小的電容值的電容器。為了實(shí)現(xiàn)2倍的精度，需要添加具有電容值1/2的電容器。為了實(shí)現(xiàn)4倍的精度，需要添加具有電容值1/2的電容器和具有電容值1/4的電容器。當(dāng)電容值減小以獲得更高的精度時(shí)，連接的布線、開關(guān)等的寄生電容變得不能被忽視，從而導(dǎo)致難以正確地二元加權(quán)電容比。這使得更加難以保持偏移校正精度。由此，實(shí)際上對于添加具有較小的電容值的電容器存在限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供能夠有利地在不使用任何具有小的電容值的電容器的情況下控制比以前更小的電勢變化的輸入電路和包含所述輸入電路的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明的第一方面提供一種接收模擬輸入信號并且采樣和保持所述模擬輸入信號的開關(guān)電容輸入電路，所述開關(guān)電容輸入電路包含：差動(dòng)放大器；第一電容器，第一電容器的一個(gè)端子與所述差動(dòng)放大器的非反相輸入端子連接；第二電容器，第二電容器的一個(gè)端子與所述差動(dòng)放大器的反相輸入端子連接；第一開關(guān)，第一開關(guān)被配置為將第一電容器的另一端子連接到第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓中的一個(gè)；第二開關(guān)，第二開關(guān)被配置為將第二電容器的另一端子連接到第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓中的一個(gè)；以及，第三開關(guān)，第三開關(guān)被配置為將第一電容器的所述另一端子連接到第二電容器的所述另一端子，其中，在采樣時(shí)，第一開關(guān)將第一電容器的所述另一端子連接到第一基準(zhǔn)電壓，并且，第二開關(guān)將第二電容器的所述另一端子連接到第二基準(zhǔn)電壓，并且，在保持時(shí)，第三開關(guān)將第一電容器的所述另一端子連接到第二電容器的所述另一端子。

本發(fā)明的第二方面提供一種接收模擬輸入信號并且采樣和保持所述模擬輸入信號的開關(guān)電容輸入電路，所述開關(guān)電容輸入電路包含：差動(dòng)放大器；第一電容器，第一電容器的一個(gè)端子與所述差動(dòng)放大器的非反相輸入端子連接；第二電容器，第二電容器的一個(gè)端子與所述差動(dòng)放大器的反相輸入端子連接；第一開關(guān)，第一開關(guān)被配置為將第一電容器的另一端子連接到第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓中的一個(gè)；第二開關(guān)，第二開關(guān)被配置為將第二電容器的另一端子連接到第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓中的一個(gè)；第三開關(guān)，第三開關(guān)被配置為將第一電容器的所述另一端子連接到第二電容器的所述另一端子，其中，在采樣時(shí)，第三開關(guān)將第一電容器的所述另一端子連接到第二電容器的所述另一端子，并且，在保持時(shí)，第一開關(guān)將第一電容器的所述另一端子連接到第一基準(zhǔn)電壓，并且，第二開關(guān)將第二電容器的所述另一端子連接到第二基準(zhǔn)電壓。

本發(fā)明的第三方面提供一種模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括：以上限定的輸入電路；和被配置為執(zhí)行來自輸入電路的輸出信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第一和第二偏移校正電容器的輸入端子被短路以獲得導(dǎo)致兩個(gè)電容器之間的電荷移動(dòng)并由此降低差動(dòng)放大器的輸出端子側(cè)的電勢變化的功能。這允許在不使用任何具有小的電容值的電容器的情況下控制比以前小的電勢變化。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的二元加權(quán)偏移校正量并在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中精確地執(zhí)行偏移校正。

參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1A是表示根據(jù)第一實(shí)施例的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的布置的例子的框圖；

圖1B是表示根據(jù)第一實(shí)施例的開關(guān)控制表的例子的示圖；

圖2A是表示根據(jù)第一實(shí)施例的采樣和保持電路在采樣時(shí)的狀態(tài)的連接圖；

圖2B是表示根據(jù)第一實(shí)施例的采樣和保持電路在沒有偏移校正的保持時(shí)的狀態(tài)的連接圖；

圖3A和圖3B是表示根據(jù)第一實(shí)施例的采樣和保持電路在具有偏移校正的保持時(shí)的狀態(tài)的連接圖；

圖4是示出根據(jù)該實(shí)施例的開關(guān)控制器的處理過程的例子的流程圖；

圖5A是表示根據(jù)第二實(shí)施例的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的布置的例子的框圖；

圖5B是表示根據(jù)第二實(shí)施例的開關(guān)控制表的例子的示圖；