[發(fā)明專利]模擬至數(shù)字轉換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710762729.6
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107809245B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉純成
• 申請（專利權）人: 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/08
• 分類號: H03M1/08;H03M1/46
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發(fā)明提供了一種模擬至數(shù)字轉換器，該模擬至數(shù)字轉換器采用了基于放大器的噪聲整形電路。基于放大器的噪聲整形電路產(chǎn)生噪聲整形信號。模擬至數(shù)字轉換器的比較器具有耦接于電容數(shù)據(jù)采集轉換器的輸出端的第一輸入端、接收噪聲整形信號的第二輸入端和用于觀察模擬輸入的數(shù)字表示的輸出端，該電容數(shù)據(jù)采集轉換器用于采集該模擬輸入。基于放大器的噪聲整形電路采用放大器對從電容數(shù)據(jù)采集轉換器獲得的殘余電壓進行放大，并在放大器和比較器之間提供開關電容網(wǎng)絡，該開關電容網(wǎng)絡用于對放大后的殘余電壓進行采樣，并產(chǎn)生噪聲整形信號。采用本發(fā)明，模擬至數(shù)字轉換器具有噪聲整形功能，且尺寸小。

技術領域

本發(fā)明涉及一種模擬至數(shù)字轉換器(analog-to-digital converter，ADC)，更特別地，涉及一種具有噪聲整形(noise shaping)功能的模擬至數(shù)字轉換器。

背景技術

在電子領域中，模擬至數(shù)字轉換器是一種將模擬輸入轉換為數(shù)字信號的系統(tǒng)。

噪聲整形是模擬至數(shù)字轉換器(ADC)中通常使用的一項技術，用于增加結果信號的表觀信噪比(signal-to-noise ratio)。由噪聲和量化引入的誤差的頻譜形狀被改變。噪聲在頻帶中被認為是非期望的(undesirable)，以及，噪聲功率處于較低的電平。

然而，用于噪聲整形的附加電路會導致額外的功耗并占用額外的芯片空間。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種模擬至數(shù)字轉換器，以解決上述問題。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，本發(fā)明提供一種模擬至數(shù)字轉換器，用于將模擬輸入轉換為數(shù)字表示，該模擬至數(shù)字轉換器包括比較器和基于放大器的噪聲整形電路。比較器具有耦接于電容數(shù)據(jù)采集轉換器(C-DAC)的輸出端的第一輸入端和接收噪聲整形信號的第二輸入端，其中，電容數(shù)據(jù)采集轉換器(C-DAC)用于采集模擬輸入。基于放大器的噪聲整形電路，用于產(chǎn)生噪聲整形信號。基于放大器的噪聲整形電路包括放大器和開關電容網(wǎng)絡，放大器用于對從電容數(shù)據(jù)采集轉換器獲得的殘余電壓進行放大，以提供放大后的殘余電壓；開關電容網(wǎng)絡耦接在放大器和比較器之間，用于對放大后的殘余電壓進行采樣，并產(chǎn)生噪聲整形信號。

在上述技術方案中，基于放大器的噪聲整形電路使用放大器對從電容數(shù)據(jù)采集轉換器獲得的殘余電壓進行放大，并在放大器和比較器之間提供開關電容網(wǎng)絡，以對放大后的殘余電壓進行采樣，并產(chǎn)生噪聲整形信號。由于放大器先對殘余電壓進行放大，從而在開關電容網(wǎng)絡中采用小尺寸的電容是可行的。本發(fā)明提供的模擬至數(shù)字轉換器具有噪聲整形功能，且具有尺寸小的優(yōu)點。

本領域技術人員在閱讀附圖所示優(yōu)選實施例的下述詳細描述之后，可以毫無疑義地理解本發(fā)明的這些目的及其它目的。詳細的描述將參考附圖在下面的實施例中給出。

附圖說明

通過閱讀后續(xù)的詳細描述以及參考附圖所給的示例，可以更全面地理解本發(fā)明，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示出的一種具有噪聲整形的模擬至數(shù)字轉換器10的功能表示示意圖；

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示出的一種模擬至數(shù)字轉換器的基于放大器的噪聲整形電路200和比較器Cmp的電路圖；

圖2B示出了描繪采樣開關ψ_S和開關ψ_A、ψ_B1、ψ_B2和ψ_C的操作的波形示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示出的一種電荷再分配逐次逼近模擬至數(shù)字轉換器的示意圖。