[發明專利]一種用于流水線模數轉換器的參考電壓發生電路

有效

• 申請號: 201110397243.X
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102426470A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 趙晶文;陳良生;吳大軍;陳麗;張亮
• 申請（專利權）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565;H03M1/12
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，尤其涉及一種用于流水線模數轉換器的參考電壓發生電路。

背景技術

模數轉換器是一種常見的將模擬信號轉換成數字信號的功能模塊。流水線模數轉換器是模數轉換器中一種常用的結構。其原理可以概括以流水線工作的方式分級對模擬信號量化。

流水線模數轉換器包含多個轉換級，通常每個轉換級都包括采樣電路，子模數轉換器(sub?ADC)，子數模轉換器及放大器(MDAC)以及參考電路等。

輸入模擬信號先經過流水線模數轉換器的第一級被初步量化，產生相應量化碼值，隨后剩余量化殘差被放大并傳遞到后級繼續處理，直至所有轉換級完成量化。

量化殘差被放大并從前級轉移到后級的過程會受多種因素干擾產生誤差，如電容失配，運放有限增益，運放有限帶寬等。

動態改變前級轉換級中比較器的參考電位，使之圍繞一個中心值隨機變化有利于降低這些誤差的影響，如何產生隨機化的比較器參考電壓是提高流水線模數轉換器性能關鍵之一。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種用于流水線模數轉換器的參考電壓發生電路，以解決現有技術中由于量化殘差被放大并從前級轉移到后級的過程會受多種因素干擾產生誤差的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于流水線模數轉換器的參考電壓發生電路，包括第一級參考電壓發生器分支，所述第一級參考電壓發生器分支包括兩個放大器、電阻串和多個由MOS管構成的電流源；其中，

第一個放大器AP1的負輸入端連接基準電壓源VRp，正輸入端ND連接MOS管MSr的漏端，MOS管MPr和MSr串聯構成電流源；MOS管MP0～MPk和MS0～MSk均分別串聯構成電流源，MOS管MPr和MP0～MPk的柵端都和第一個放大器AP1的輸出端連接，MOS管MSr的柵端連接地線VSS，MOS管MS0～MSk的柵端分別連接數字控制信號DB[0]～DB[k]，MOS管MS0～MSk的漏端都連接到節點NT，節點NT和正輸入端ND間串聯一個阻值為R的電阻Rp；

第二個放大器AN1的負輸入端連接基準電壓源VRn，正輸入端NE連接MOS管MTr的漏端，MOS管MTr和MNr串聯構成電流源；MOS管MN0～MNk和MT0～MTk均分別串聯構成電流源，MOS管MNr和MN0～MNk的柵端都和第二個放大器AN1的輸出端連接，MOS管MTr的柵端連接電源VDD，MOS管MT0～MTk的柵端分別連接數字控制信號D[0]～D[k]，D[0]～D[k]分別是DB[0]～DB[k]的反相信號，MOS管MT0～MTk的漏端都連接到節點NB，節點NB和正輸入端NE間串聯一個阻值為R的電阻Rn；

所述電阻串連接于節點NT和NB之間，由2ⁿ-1個阻值為R的電阻串聯形成，節點NT和NB以及節點NT和NB之間所有電阻的連接點輸出參考電壓，共2ⁿ個輸出，其中n為所述流水線模數轉換器的子模數轉換器的位數。

作為優選，所述第一級參考電壓發生器分支后連接有第二級參考電壓發生器分支，所述第二級參考電壓發生器分支包括兩個放大器、電阻串和多個由MOS管構成的電流源，所述第二級參考電壓發生器分支的電流源的結構與所述第一級參考電壓發生器分支的電流源的結構相同；所述第一級參考電壓發生器分支的電阻串的任意兩個電阻分別拆分成一對阻值為R/2的串聯電阻，第一對阻值為R/2的串聯電阻的中間連接抽頭Np連接所述第二級參考電壓發生器分支的第一個放大器AP2的負輸入端，第二對阻值為R/2的串聯電阻的中間連接抽頭Nn連接所述第二級參考電壓發生器分支的第二個放大器AN2的負輸入端；所述第二級參考電壓發生器分支的電阻串中電阻的阻值均為RI，電阻個數等于所述中間連接抽頭Np和Nn間阻值為R的電阻的個數，所述中間連接抽頭Np和Nn間阻值為R的電阻分壓輸出的參考電壓替換為所述第二級參考電壓發生器分支輸出的參考電壓。

作為進一步地優選，所述第二級參考電壓發生器分支后還連接有一個或多個參考電壓發生器分支，后級參考電壓發生器分支與前級參考電壓發生器分支的連接方式跟所述第二級參考電壓發生器分支與所述第一級參考電壓發生器分支的連接方式相同。

作為進一步地優選，所述第二級參考電壓發生器分支的電阻串中電阻的阻值RI與所述第一級參考電壓發生器分支的電阻串中電阻的阻值R相等或不等。

作為進一步地優選，所述第二級參考電壓發生器分支的電流源的個數與所述第一級參考電壓發生器分支的電流源的個數相等或不等。