[發(fā)明專利]內(nèi)置閾值比較器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710791112.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107800412B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·桑德拉讓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K5/24
• 分類號(hào): H03K5/24;H03M1/12
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;王爽

本發(fā)明公開(kāi)了內(nèi)置閾值比較器，其中比較器500包括耦合到第一信號(hào)輸入端INP和第一參考輸入端REFM的第一輸入級(jí)510，其中第一輸入級(jí)510耦合在第一節(jié)點(diǎn)N51和第二節(jié)點(diǎn)N52之間。第二輸入級(jí)512耦合到第二信號(hào)輸入端INM和第二參考輸入端REFP，其中第二輸入級(jí)512耦合在第三節(jié)點(diǎn)N53和第二節(jié)點(diǎn)N52之間。輸出級(jí)響應(yīng)于第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào)。第一開(kāi)關(guān)電路Q55被耦合在第一節(jié)點(diǎn)N51和輸出級(jí)之間。第一開(kāi)關(guān)電路Q55用于響應(yīng)于復(fù)位信號(hào)將第一節(jié)點(diǎn)N51耦合到第四節(jié)點(diǎn)N56。第二開(kāi)關(guān)電路Q56耦合在第三N53節(jié)點(diǎn)和輸出級(jí)之間。第二開(kāi)關(guān)電路Q56用于響應(yīng)于復(fù)位信號(hào)將第三節(jié)點(diǎn)N53耦合到第五節(jié)點(diǎn)N57。

本申請(qǐng)要求德州儀器公司作為申請(qǐng)人的在2016年9月6日提交的“HighPerformance?ADCs?Using?A?Well?controlled?Threshold?Inbuilt?Comparator”的印度臨時(shí)專利申請(qǐng)201641030375的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)通過(guò)引用全部并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

背景技術(shù)

直接采樣接收器將接收到的信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以用于后續(xù)處理。直接采樣接收器提供了跨多頻帶使用的靈活性，并可以使用替代較不精確的模擬濾波器的數(shù)字濾波器來(lái)提高性能。在直接采樣接收器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的速度局限限制了ADC在高采樣頻率下特別是在需要更高分辨率時(shí)的性能。

比較器是許多類型ADC的基本構(gòu)建塊，并且通常決定了ADC的功耗、性能和運(yùn)行速度。比較器具有導(dǎo)致ADC的性能和功耗的顯著限制的限制，這對(duì)包括ADC的數(shù)字采樣接收器和其他器件的整體性能產(chǎn)生了負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容

在本文中公開(kāi)了包括內(nèi)置閾值比較器的比較器。比較器的示例包括耦合到第一信號(hào)輸入端和第一參考輸入端的第一輸入級(jí)，其中第一輸入級(jí)被耦合在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間。第二輸入級(jí)耦合到第二信號(hào)輸入端和第二參考輸入端，其中第二輸入級(jí)被耦合在第三節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間。輸出級(jí)響應(yīng)于第一信號(hào)輸入端和第二信號(hào)輸入端的信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào)。第一開(kāi)關(guān)電路耦合在第一節(jié)點(diǎn)和輸出級(jí)之間。第一開(kāi)關(guān)電路用于響應(yīng)于復(fù)位信號(hào)將第一節(jié)點(diǎn)耦合到第四節(jié)點(diǎn)。第二開(kāi)關(guān)電路被耦合在第三節(jié)點(diǎn)和輸出級(jí)之間。第二開(kāi)關(guān)電路用于響應(yīng)于復(fù)位信號(hào)將第三節(jié)點(diǎn)耦合到第五節(jié)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為示例模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的框圖。

圖2為比較器的示意圖。

圖3為可被實(shí)現(xiàn)為圖1的ADC的示例ADC的詳細(xì)框圖。

圖4為提供離散數(shù)量的閾值的內(nèi)置閾值比較器的示意圖。

圖5為利用圖2和圖4的比較器克服異常的內(nèi)置閾值比較器的示意圖。

圖6為提供圖5的比較器替代輸入級(jí)的電路的示例的示意圖。

圖7為提供圖5的比較器替代輸入級(jí)的電路的示例的示意圖。

圖8為示出圖5的比較器的不同輸入級(jí)配置的不同閾值電壓的圖表。

圖9為實(shí)現(xiàn)圖5-7的比較器的n位二分查找ADC的功能表示。

具體實(shí)施方式

本文公開(kāi)了用于諸如高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的器件中的內(nèi)置閾值比較器。ADC在直接采樣接收器和多個(gè)其他電子器件中是至關(guān)重要的。直接采樣接收器接收諸如高頻RF信號(hào)的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以用于處理。直接采樣接收器提供了跨多頻帶使用的靈活性，并可以使用替代不怎么精確的模擬濾波器的數(shù)字濾波器來(lái)提高性能。ADC的速度局限限制了直接采樣接收器在高采樣頻率的性能，特別是當(dāng)需要更高分辨率時(shí)。高速ADC的實(shí)施方案通常會(huì)受到高功耗、面積增加和性能降低的制約。