[發明專利]一種適用于高速模數轉換器的時序控制電路

有效

• 申請號: 201711206392.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107769785B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 趙喆;李雷;劉建;李長猛;劉寅
• 申請（專利權）人: 北京華大九天軟件有限公司
• 主分類號: H03M1/46
• 分類號: H03M1/46;H03M1/54
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

本發明提供了一種適用于高速模數轉換器的時序控制電路，包括，判斷邏輯單元、置位控制邏輯單元、高位判斷邏輯單元、可編程延遲單元，其特征在于，判斷邏輯單元接收比較輸出信號并判斷比較輸出信號是否有效；置位控制邏輯單元接受所述判斷邏輯單元控制進行邏輯置位；高位判斷邏輯單元接收來自所述置位控制邏輯單元的判斷電平，控制所述可編程延遲單元的延遲時間；可編程延遲單元接收所述高位判斷邏輯單元發出的控制信號、判斷邏輯單元的判斷結果信號和靜態控制信號，輸出比較時鐘。本發明的時序控制電路可以自動延長高位置位時間，即置位電壓的建立時間，保證置位電壓的精度，提高模數轉換器的線性度。

技術領域

本發明屬于集成電路設計領域，尤其涉及一種適用于高速模數轉換器的時序控制電路。

背景技術

近年來，高速無線設備的發展成為驅動集成電路技術進步的重要推動力。典型的無線接收系統包括天線、混頻器、模擬濾波器、模數轉換器，數字濾波器以及降采樣模塊等等。其中模數轉換器是連接模擬和數字系統的橋梁，它的性能直接影響了整體系統的線性度、功耗、帶寬等關鍵技術指標。

相較于其他模數轉換器的架構，逐次逼近型模數轉換器不需要線性增益模塊，更適合深亞微米工藝的演進路線，目前成為業界的研究熱點。高速的逐次逼近型模數轉換器通常采用異步時序邏輯，通過判斷比較器的輸出結果，自動置位對應的開關電容，進行下一位結果的比較。但在置位過程中，高位的開關電容可能會由于建立時間不足，而得到錯誤的比較結果，降低模數轉換器的精度。

目前高速模數轉換器的轉換速率通常在100MHz以上，精度為8-14bit。以一個12bit、100MHz的模數轉換器為例，通常采樣時間至少為轉換周期的20%，那么每位的比較時間只有0.667ns，如果采樣冗余結構，或校準算法，還將存在冗余的比較周期，這一比較時間還將進一步縮短。因此需要將比較周期設計的盡量短，才能保證12bit輸出。但由于高位具有較大的電容值，RC時間常數較大，過短的比較時間會導致高位信號建立不完整，大大降低模數轉換器的精度。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提出了一種新型的時序控制電路，延長高位的置位比較時間，從而保證模擬電壓可以建立到更精確的電壓值，得到正確的比較結果。

本發明提供了一種適用于高速模數轉換器的時序控制電路，包括，判斷邏輯單元、置位控制邏輯單元、高位判斷邏輯單元、可編程延遲單元，其特征在于，

所述判斷邏輯單元，其接收比較輸出信號，并判斷比較輸出信號是否有效；

所述置位控制邏輯單元，其接受所述判斷邏輯單元控制進行邏輯置位；

所述高位判斷邏輯單元，其接收來自所述置位控制邏輯單元的判斷電平，控制所述可編程延遲單元的延遲時間；

所述可編程延遲單元，其接收所述高位判斷邏輯單元發出的控制信號、所述判斷邏輯單元的判斷結果信號和靜態控制信號，輸出比較時鐘。

進一步地，所述判斷邏輯單元，其根據對比較輸出信號的有效性判斷結果，控制置位控制邏輯單元的邏輯置位。

進一步地，所述置位控制邏輯單元，包括，從高位至低位的多個置位控制邏輯模塊；所述多個置位控制邏輯模塊接受所述判斷邏輯單元控制對高位至低位進行置位，并將判斷電平分別發送給所述高位判斷邏輯單元。

進一步地，所述高位判斷邏輯單元，其根據來自不同置位控制邏輯模塊的判斷電平，動態控制可編程延遲單元的延遲時間。

本發明提供了一種高速模數轉換器，其特征在于，所述高速模數轉換器，包括上述適用于高速模數轉換器的時序控制電路。

本發明的時序控制電路可以自動延長高位置位時間，即置位電壓的建立時間，保證置位電壓的精度，提高模數轉換器的線性度。