[發(fā)明專利]一種16位流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310070652.8
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN104038220B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱樟明;魏偉;楊銀堂;劉敏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 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

1.一種16位流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括：

順序連接的前置采樣保持電路、第一級、第二級、第三級、第四級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第五級快閃模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及分別與所述第一級、第二級、第三級、第四級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和所述第五級快閃模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接的數(shù)字校正電路；其中，

所述前置采樣保持電路對輸入信號進(jìn)行采樣，并將所述輸入信號輸出至第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器；

第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器對所述前置采樣保持電路的輸出進(jìn)行采樣，并將量化剩余差值放大輸出，同時(shí)完成對本級輸出可控比較器的輸出值的編碼；

第二級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器對第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行采樣，并將量化剩余差值放大輸出，同時(shí)完成對本級輸出可控比較器的輸出值的編碼；

第三級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器對第二級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行采樣，同時(shí)完成對本級輸出可控比較器的輸出值的編碼；

第四級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器對第三級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行采樣，同時(shí)完成對本級輸出可控比較器的輸出值的編碼；

第五級快閃模數(shù)轉(zhuǎn)換器對第四級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行采樣，同時(shí)完成對本級輸出可控比較器的輸出值的編碼；

第三級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和所述第五級快閃模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的時(shí)序相同；

第四級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器與第二級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的時(shí)序相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述前置采樣保持電路包括：第一運(yùn)算放大器(Ash1)，第一自舉開關(guān)、第二自舉開關(guān)、第三自舉開關(guān)和第四自舉開關(guān)，傳輸門以及電容；

所述第一運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入端由一NMOS晶體管(M7)短接在一起，并通過一NMOS晶體管(M5)和一NMOS晶體管(M6)將一輸入電壓(Vin_com)加入到所述第一運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入端；

所述第一運(yùn)算放大器的正負(fù)輸出端由一NMOS晶體管(M8)短接在一起，用于對所述第一運(yùn)算放大器的輸出進(jìn)行復(fù)位；

第一自舉開關(guān)(S1)、第二自舉開關(guān)(S2)輸出相應(yīng)的控制信號將起開關(guān)作用的一NMOS晶體管(M1)和一NMOS晶體管(M2)打開，使得第十九電容(C19)、第十七電容(C17)與正輸入信號相連，第二十電容(C20)和第十八電容(C18)和負(fù)輸入信號相連；

所述傳輸門根據(jù)控制信號的高低電平將輸入端的信號傳輸?shù)捷敵龆嘶蛘吲c輸出端斷開；

所述第一自舉開關(guān)和第二自舉開關(guān)復(fù)位，輸出信號為低電平，使一NMOS晶體管(M1)和一NMOS晶體管(M2)的源極和漏極斷開；

所述第三自舉開關(guān)(S3)和第四自舉開關(guān)(S4)輸出有效的控制信號，使得起開關(guān)作用的一NMOS晶體管(M3)和另一NMOS晶體管(M4)導(dǎo)通，將所述第十七電容(C17)、所述第十九電容(C19)和所述第十八電容(C18)、所述第二十電容(C20)的下極板分別與所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)正輸出端相連接；

所述第一運(yùn)算放大器正常工作時(shí)，將采樣的信號保持并輸出到流水線第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述流水線第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括：第二運(yùn)算放大器(A1)，10個(gè)傳輸門，64個(gè)開關(guān)陣列、電容以及32個(gè)輸出可控比較器；

其中，所述第二運(yùn)算放大器(A1)正負(fù)輸入端通過一NMOS晶體管(M62)短接在一起，并且通過一NMOS晶體管(M60)和一NMOS晶體管(M61)在所述第二運(yùn)算放大器(A1)的輸入端加入了輸入共模參考電平(Vcom1)；所述第二運(yùn)算放大器(A1)的輸出端被一NMOS晶體管(M77)短接在一起，對所述第二運(yùn)算放大器(A1)的輸出起著復(fù)位的作用；

所述32個(gè)輸出可控比較器實(shí)現(xiàn)對輸入信號的采樣；

所述傳輸門在控制信號的控制下，使與傳輸門連接的電容的一端接地或者接輸入共模參考電平；

所述開關(guān)陣列的輸出由輸出可控比較器的輸出決定。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述流水線第一級多位數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器還包括：

編碼電路，用于將輸出可控比較器的輸出進(jìn)行編碼。