[發(fā)明專利]連續(xù)逼近式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換的校正裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710717605.6
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN109428595B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林圣雄;賴杰帆;黃亮維;陳志龍;黃詩雄
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M1/46
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;田喜慶

本發(fā)明揭露了一種連續(xù)逼近式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換的校正裝置，能夠校正一數(shù)字輸出。該校正裝置的一實施例包含一連續(xù)逼近暫存器式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(SAR ADC)以及一數(shù)字電路。該SAR ADC用來產(chǎn)生一數(shù)字輸出。該數(shù)字電路于該數(shù)字輸出符合一亞穩(wěn)態(tài)輸出時，依據(jù)一預(yù)設(shè)修正來校正該數(shù)字輸出。上述亞穩(wěn)態(tài)輸出關(guān)聯(lián)一亞穩(wěn)態(tài)二進(jìn)制比較序列，該亞穩(wěn)態(tài)二進(jìn)制比較序列包含連續(xù)K個比較結(jié)果，該K個比較結(jié)果依序包含一第一比較結(jié)果、一第二比較結(jié)果、以及連續(xù)M個比較結(jié)果，該第一比較結(jié)果與該第二比較結(jié)果相同，該M個比較結(jié)果相同，該第一比較結(jié)果與該第二比較結(jié)果與該M個比較結(jié)果的每一個不同。藉此以低復(fù)雜度與低功耗的方式解決亞穩(wěn)態(tài)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于校正裝置，尤其是關(guān)于模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換的校正裝置。

背景技術(shù)

近年來，基于較低的復(fù)雜度與較佳的功耗表現(xiàn)，連續(xù)逼近暫存器式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(successive approximation register ADC,SAR ADC)的架構(gòu)被廣泛地使用。然而，SAR ADC的運(yùn)作與比較器的輸出息息相關(guān)，比較器可能因為兩輸入信號過于相近而輸出錯誤的比較結(jié)果，其可能進(jìn)一步導(dǎo)致后續(xù)的比較結(jié)果錯誤以及導(dǎo)致SAR ADC之輸出結(jié)果過度偏離正確結(jié)果，上述問題通常被稱為該SAR ADC發(fā)生了亞穩(wěn)態(tài)(metastability)。

為解決SAR ADC的亞穩(wěn)態(tài)問題，目前技術(shù)提供了下列二種解法：

(1)利用定時器(timer)來判斷比較器之比較時間是否過長，從而判斷是否因為被比較的兩輸入信號過于相近而有亞穩(wěn)態(tài)發(fā)生。上述解法有應(yīng)用受限的問題。該解法可見于下列文獻(xiàn)：Akira Shikata,Student Member,IEEE,Ryota Sekimoto,Student Member,IEEE,Tadahiro Kuroda,Fellow,IEEE,and Hiroki Ishikuro,Member,IEEE,“A 0.5V1.1MS/sec 6.3fJ/Conversion-Step SAR-ADC With Tri-Level Comparator in 40nmCMOS”,IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.47,NO.4,APRIL 2012.

(2)調(diào)整比較器輸出之判讀轉(zhuǎn)態(tài)點以及調(diào)整SAR ADC之?dāng)?shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器所輸入的位值的判讀轉(zhuǎn)態(tài)點。上述解法有無法構(gòu)成閉回路校正的問題。該解法可見于下列文獻(xiàn)：Hyeok-Ki Hong,Student Member,IEEE,Wan Kim,Student Member,IEEE,Hyun-Wook Kang,Sun-Jae Park,Michael Choi,Ho-Jin Park,and Seung-Tak Ryu,Senior Member,IEEE,“ADecision-Error-Tolerant 45nm CMOS 7b 1GS/s Nonbinary 2b/Cycle SAR ADC”,IEEEJOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.50,NO.2,FEBRUARY 2015.

發(fā)明內(nèi)容

鑒于先前技術(shù)的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種連續(xù)逼近式模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換的校正裝置，以解決亞穩(wěn)態(tài)的問題。