[發(fā)明專利]流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入共模誤差前饋補(bǔ)償電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611181646.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106656183B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于宗光;陳珍海;蘇小波;薛顏;季惠才;張甘英;鄒家軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
• 主分類號(hào): H03M1/10
• 分類號(hào): H03M1/10;H03M1/06
• 代理公司: 總裝工程兵科研一所專利服務(wù)中心 32002
• 代理人: 楊立秋

1.一種流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入共模誤差前饋補(bǔ)償電路，其特征在于，包括：

輸入共模誤差檢測(cè)電路(1)，用于對(duì)輸入信號(hào)的共模電平進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行處理，得到輸入共模信號(hào)的誤差量；

可編程共模補(bǔ)償產(chǎn)生電路(2)，用于根據(jù)輸入共模誤差量產(chǎn)生共模補(bǔ)償控制電壓V_FF；

共模調(diào)整電路(3)，能根據(jù)共模補(bǔ)償控制電壓V_FF調(diào)整下一級(jí)電荷域子級(jí)電路的共模電荷量；

還包括兩相不交疊的第一時(shí)鐘Φ₁和第二時(shí)鐘Φ₂；

所述輸入共模誤差檢測(cè)電路(1)同時(shí)與第一時(shí)鐘Φ₁和第二時(shí)鐘Φ₂連接，所述可編程共模補(bǔ)償產(chǎn)生電路(2)與第二時(shí)鐘Φ₂連接；

輸入共模誤差檢測(cè)電路(1)在第一時(shí)鐘Φ₁有效時(shí)，對(duì)第N級(jí)流水線子級(jí)電路的共模電平進(jìn)行檢測(cè)，以得到第N級(jí)流水線子級(jí)電路的共模電平，并將所述共模電平與基準(zhǔn)共模電平進(jìn)行比較，以得到共模信號(hào)的誤差量，在第二時(shí)鐘Φ₂有效時(shí)將所述共模誤差量傳輸給可編程共模補(bǔ)償產(chǎn)生電路(2)；

可編程共模補(bǔ)償產(chǎn)生電路(2)在第二時(shí)鐘Φ₂有效時(shí)，根據(jù)接收到的共模誤差量產(chǎn)生共模補(bǔ)償控制電壓V_FF，并將共模補(bǔ)償控制電壓V_FF輸出共模調(diào)整電路(3)；

共模調(diào)整電路(3)根據(jù)共模補(bǔ)償控制電壓V_FF調(diào)整第N+1級(jí)電荷域子級(jí)電路的共模電荷量；

其中N為任意正整數(shù)；

輸入共模誤差檢測(cè)電路(1)包括第一電荷檢測(cè)器(4)、第二電荷檢測(cè)器(14)、第三電荷檢測(cè)器(15)以及第四電荷檢測(cè)器(16)，所述第一電荷檢測(cè)器(4)的輸入端接收電荷信號(hào)Q_outN,P，第二電荷檢測(cè)器(14)的輸入端與基準(zhǔn)信號(hào)R_p連接，第三電荷檢測(cè)器(15)的輸入端與基準(zhǔn)信號(hào)R_n連接，第四電荷檢測(cè)器(16)的輸入端接收電荷信號(hào)Q_outN,N，第一電荷檢測(cè)器(4)的時(shí)鐘端以及第四電荷檢測(cè)器(16)的時(shí)鐘端與第二時(shí)鐘Φ₂連接，第二電荷檢測(cè)器(14)的時(shí)鐘端以及第三電荷檢測(cè)器(15)的時(shí)鐘端均與第一時(shí)鐘Φ₁連接；

第一電荷檢測(cè)器(4)的輸出端與相控開(kāi)關(guān)K1的一端連接，第二電荷檢測(cè)器(14)的輸出端與相控開(kāi)關(guān)K2的一端連接，第三電荷檢測(cè)器(15)的輸出端與相控開(kāi)關(guān)K3的一端連接，第四電荷檢測(cè)器(16)的輸出端與相控開(kāi)關(guān)K4的一端連接，相控開(kāi)關(guān)K1的另一端、相控開(kāi)關(guān)K2的另一端均與電容C1的一端連接，相控開(kāi)關(guān)K3的另一端以及相控開(kāi)關(guān)K4的另一端均與電容C2的一端連接；相控開(kāi)關(guān)K2、相控開(kāi)關(guān)K3的開(kāi)關(guān)狀態(tài)受第一時(shí)鐘Φ₁控制，相控開(kāi)關(guān)K1、相控開(kāi)關(guān)K4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)受第二時(shí)鐘Φ₂控制；電容C1的另一端與相控開(kāi)關(guān)K5的一端以及全差分運(yùn)算放大器(17)的同相端連接，電容C2的另一端與相控開(kāi)關(guān)K6的一端以及全差分運(yùn)算放大器(17)的反相端連接，相控開(kāi)關(guān)K5的另一端與相控開(kāi)關(guān)K6的另一端連接，以得到電壓Vset；相控開(kāi)關(guān)K5、相控開(kāi)關(guān)K6的開(kāi)關(guān)狀態(tài)均受第一時(shí)鐘Φ₁控制；

所述第四電荷檢測(cè)器(16)包括MOS管M1、MOS管M2以及MOS管M3，其中，MOS管M1的源極端接地，MOS管M1的漏極端與MOS管M2的源極端連接，MOS管M2漏極端與MOS管M3的源極端連接，MOS管M3的漏極端與電源連接，MOS管M3的柵極端與荷信號(hào)Q_outN,N連接，MOS管M2的柵極端與第二時(shí)鐘Φ₂連接，MOS管M1的柵極端與電壓V_b連接，MOS管M1的源極端與MOS管M2的漏極端相互連接后形成輸出端；

所述可編程共模補(bǔ)償產(chǎn)生電路(2)包括PMOS電流鏡電路、差分輸入對(duì)、電流鏡偏置電路以及M位可編程DAC電路(5)；

所述PMOS電流鏡電路包括MOS管M9及MOS管M10，MOS管M9以及MOS管M10均可以采用PMOS管；所述MOS管M9的柵極端與MOS管M9的漏極端、MOS管M10的柵極端相連，MOS管M9、MOS管M10的源極端相互連接后接電源；MOS管M9的柵極端、MOS管M9的漏極端均與復(fù)位MOS管Ms1的漏極端相連，MOS管M10的漏極端與復(fù)位MOS管Ms2的漏極端相連；復(fù)位MOS管Ms1的柵極端、復(fù)位MOS管Ms2的柵極連接到第二時(shí)鐘Φ₂；

所述差分輸入對(duì)包括MOS管M11及MOS管M12；所述MOS管M11的漏極端與復(fù)位MOS管Ms1的源極端相連；所述MOS管M12的漏極端與復(fù)位MOS管Ms2的源極端相連；MOS管M11的柵極端與輸入共模誤差檢測(cè)電路(1)輸出的電壓Vip連接，MOS管M12的柵極端與輸入共模誤差檢測(cè)電路(1)輸出的電壓Vin連接；MOS管M10的漏極端與復(fù)位MOS管Ms2的漏極端連接后，形成共模補(bǔ)償控制電壓V_FF的輸出端；

所述電流鏡偏置電路包括MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7以及MOS管M8；其中，所述MOS管M11的源極端通過(guò)第一源極電阻R1與MOS管M5的漏極端相連，且MOS管M12的源極端通過(guò)第二源極電阻R2與MOS管M5的漏極端相連；MOS管M5的柵極端與MOS管M8的柵極端、MOS管M8的源極端相連，MOS管M6的源極端接地，MOS管M8的源極端接地，MOS管M8的漏極端還與電流信號(hào)Ib1連接；MOS管M6的漏極端、MOS管M5的源極端與M位可編程DAC電路(5)的輸出端連接，MOS管M6的柵極端與MOS管M7的柵極端、MOS管M7的漏極端連接，MOS管M7的源極端接地，MOS管M7的漏極端還接電流信號(hào)Ib2；

所述共模調(diào)整電路(3)包括調(diào)整NMOS管M_1FF和調(diào)整NMOS管M_2FF，調(diào)整NMOS管M_1FF的柵極端、調(diào)整NMOS管M_2FF的柵極端均連接共模補(bǔ)償控制電壓V_FF，調(diào)整NMOS管M_1FF的源極端、調(diào)整NMOS管M_2FF的源極端均連接到地，調(diào)整NMOS管M_1FF的漏極端、調(diào)整NMOS管M_2FF的漏極端分別形成共模調(diào)整輸出點(diǎn)V_cm1、共模調(diào)整輸出點(diǎn)V_cm2。