[發(fā)明專利]一種高速可配置流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310023113.9
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103944571B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱樟明;劉術(shù)彬;張翼飛;楊銀堂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 黃燦,安利霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是指一種高速可配置流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器。背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的共存變得不可避免，由于不同協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)對傳輸速度、傳輸質(zhì)量有不同要求，它們所允許的輸入信號頻率范圍、帶寬、動態(tài)范圍也存在較大差異，因此對于多標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備來說，其需要不同分辨率和不同采樣速率的AD（模數(shù)）轉(zhuǎn)換器。

為實現(xiàn)分辨率、采樣速率可變的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，目前業(yè)內(nèi)有兩種傳統(tǒng)方案：方案一是將幾種專用的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）并行地集成于一體，每種通信協(xié)議一種ADC，該方案的優(yōu)點是低功耗，一種ADC工作時其它ADC關(guān)閉，每種協(xié)議都有優(yōu)化過的專用ADC，缺點是面積大，研發(fā)周期長，多種專用ADC研發(fā)需要大量投入。

方案二是采用統(tǒng)一的ADC。該通用ADC按照所有通信協(xié)議中的最壞情況進行設(shè)計。該方案的優(yōu)點是面積小、低成本，對于不同的通信協(xié)議，都依靠一個ADC來解決，缺點是性能過剩，在多協(xié)議下耗費過多的能量，并且對很大范圍的性能要求來說，技術(shù)上很難實現(xiàn)。

鑒于以上原因，一種低面積、低功耗、能避免性能過剩的可配置A/D轉(zhuǎn)換器就成了需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高速、采樣速率可調(diào)的、可配置、位數(shù)可選的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供一種高速可配置流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括：

順序連接的第一級電路、第二級電路、第三級電路、第四級電路、第五級電路、第六級電路、第七級電路、第八級電路、第九級電路、第十級電路以及一個兩位的快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器；

與所述第一級電路、第二級電路、第三級電路、第四級電路、第五級電路、第六級電路、第七級電路、第八級電路、第九級電路、第十級電路以及一個兩位的快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器均連接的冗余校準(zhǔn)電路；

其中，所述第一級電路通過第一開關(guān)與所述冗余校準(zhǔn)電路連接；所述第二級電路通過第二開關(guān)與所述冗余校準(zhǔn)電路連接；

所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)均為閉合時，所述第一級電路至所述第十級電路以及所述快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器全部工作，實現(xiàn)第一頻率的工作模式；

所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)均為斷開時，所述第一級電路和所述第二電路斷開，所述第三級電路至所述第十級電路以及所述快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器工作，實現(xiàn)第二頻率的工作模式。

其中，與所述第一級電路、第二級電路、第三級電路、第四級電路、第五級電路、第六級電路、第七級電路、第八級電路、第九級電路、第十級電路以及一個兩位的快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器均連接的參考電壓產(chǎn)生電路，給每一級電路提供穩(wěn)定的參考電壓。

其中，與所述第一級電路、第二級電路、第三級電路、第四級電路、第五級電路、第六級電路、第七級電路、第八級電路、第九級電路、第十級電路以及一個兩位的快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器均連接的時鐘產(chǎn)生電路，給每一級電路提供精確的時鐘電路。

其中，上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，還包括：

與所述第一級電路、第二級電路、第三級電路、第四級電路、第五級電路、第六級電路、第七級電路、第八級電路、第九級電路、第十級電路以及一個兩位的快閃模數(shù)子轉(zhuǎn)換器均連接的參考電流產(chǎn)生電路，以及與所述參考電流產(chǎn)生電路連接的頻率電流轉(zhuǎn)換器。

其中，所述頻率電流轉(zhuǎn)換器包括：運算放大器，至少1個MOS管，去耦合電容以及開關(guān)電容電路；

其中，運算放大器的輸入端連接Vbg和至少3個MOS管中的第一個MOS管的漏極，輸出連接到所述至少1個MOS管中的每個MOS的柵極，構(gòu)成單位增益結(jié)構(gòu)；

所述第一個MOS管的漏極同時連接到所述去耦合電容，以及由時鐘控制的開關(guān)電容電路。

其中，所述第一級電路至所述第十級電路的每級電路均包括：

由第一時鐘信號控制的第一CMOS傳輸門開關(guān)、第二CMOS傳輸門開關(guān)、第三CMOS傳輸門開關(guān)以及第四CMOS傳輸門開關(guān)；

與所述第一CMOS傳輸門開關(guān)連接的第一采樣電容，與所述第二CMOS傳輸門開關(guān)連接的第二采樣電容，與所述第三CMOS傳輸門開關(guān)連接的第三采樣電容，與所述第四CMOS傳輸門開關(guān)連接的第四采樣電容；

由第二時鐘信號控制的第五CMOS傳輸門開關(guān)和第六CMOS傳輸門開關(guān)，所述第五CMOS傳輸門開關(guān)的一端與所述第一采樣電容連接，另一端與余量放大器的輸出端連接；所述第六CMOS傳輸門開關(guān)的一端與所述第四采樣電容連接，另一端與所述余量放大器的輸出端連接；

第一子模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述第一子模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接的第一子數(shù)模轉(zhuǎn)換器，，所述第一子數(shù)模轉(zhuǎn)換器還與所述第二采樣電容以及所述第三采樣電容連接；