[發(fā)明專利]多路復(fù)用器的預(yù)充電電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711323415.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN108233907B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·P·赫里爾;S·拉加塞卡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 亞德諾半導(dǎo)體集團(tuán)
• 主分類號(hào): H03K17/56
• 分類號(hào): H03K17/56
• 代理公司: 中國貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 歐陽帆

本公開涉及多路復(fù)用器的預(yù)充電電路。提供預(yù)充電電路用于多路復(fù)用器輸出被饋送到的電容器組件的輸入節(jié)點(diǎn)預(yù)充電到接近或近似多路復(fù)用器的信號(hào)輸出電平，此時(shí)接下來切換其輸出。為了減少預(yù)充電電路中的放大器的電平轉(zhuǎn)換負(fù)載，每個(gè)預(yù)充電電路輸入通道具有各自的電容器，該電容器能夠與相應(yīng)的多路復(fù)用器通路切換進(jìn)入和切斷，各個(gè)電容器跟蹤多路復(fù)用器通道上的信號(hào)電平。為每個(gè)MUX通道提供相應(yīng)的電容器減少了輸入到預(yù)充電放大器的電流，并且允許電容器進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換負(fù)載，導(dǎo)致更穩(wěn)定和更低的功率操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及預(yù)充電電路，預(yù)充電電路對(duì)多路復(fù)用器的輸出將被切換到的電容性節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)充電，以在發(fā)生多路復(fù)用器通路切換之后允許在電容性節(jié)點(diǎn)處更快的電荷建立時(shí)間。

背景技術(shù)

當(dāng)多路復(fù)用器(MUX)的輸出被切換以便連接到電容性節(jié)點(diǎn)(諸如形成模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一部分的開關(guān)電容器數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的輸入節(jié)點(diǎn)時(shí)(ADC))，電荷再分配可能需要發(fā)生，以驅(qū)動(dòng)電容節(jié)點(diǎn)與MUX的輸出電壓相同。例如，如果電容性節(jié)點(diǎn)在前一個(gè)MUX周期中被連接到具有低電壓輸出信號(hào)的MUX通道，然后MUX切換以輸出具有高電壓輸出的MUX通道到電容性節(jié)點(diǎn)，則電荷必須從MUX輸出流到電容節(jié)點(diǎn)，以對(duì)電容節(jié)點(diǎn)充電，使其達(dá)到當(dāng)前MUX輸出的高電壓電平。這種充電流量不是即時(shí)的并且需要有限的時(shí)間，限制了MUX通道的切換時(shí)間和電路的吞吐量。減少所需時(shí)間的一種方式是在接下來MUX通道串聯(lián)切換之前，使用適當(dāng)控制的預(yù)充電放大器，將電容節(jié)點(diǎn)預(yù)充電至接近要選擇的接下來MUX通道的電平。然而，這樣的放大器在處理可能存在于不同MUX通道上的全部可能的輸入信號(hào)時(shí)可能遇到操作困難，因?yàn)樗鼈兛赡懿荒軌驅(qū)崿F(xiàn)快速足夠的軌到軌輸出電平轉(zhuǎn)換，或者能夠通過軌到軌電壓范圍驅(qū)動(dòng)電容節(jié)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開的一些例子中，提供預(yù)充電電路用于多路復(fù)用器輸出被饋送到的電容器組件的輸入節(jié)點(diǎn)預(yù)充電到接近或近似多路復(fù)用器的信號(hào)輸出電平，此時(shí)接下來切換其輸出。為了減少預(yù)充電電路中的放大器的電平轉(zhuǎn)換負(fù)載，每個(gè)預(yù)充電電路輸入通道具有各自的電容器，該電容器能夠與相應(yīng)的多路復(fù)用器通路切換進(jìn)入和切斷，各個(gè)電容器跟蹤多路復(fù)用器通道上的信號(hào)電平。為每個(gè)MUX通道提供相應(yīng)的電容器減少了輸入到預(yù)充電放大器的電流，并且允許電容器進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換負(fù)載，導(dǎo)致更穩(wěn)定和更低的功率操作

鑒于上述情況，本文描述的例子提供多路復(fù)用電路，具有用于預(yù)充電多路復(fù)用器提供信號(hào)的電容性負(fù)載的預(yù)充電電路。多路復(fù)用電路可包括：多路復(fù)用器，具有多個(gè)輸入通道和輸出通道；可連接到所述多路復(fù)用器的輸出通道的電容性負(fù)載；和預(yù)充電電路，被配置用于依賴于所述輸入通道之一上的信號(hào)將所述電容性負(fù)載預(yù)充電到所述多路復(fù)用器，以接下來輸出到所述電容性負(fù)載。預(yù)充電電路還可包括：第一放大器，被配置為向所述電容性負(fù)載提供第一預(yù)充電信號(hào)以對(duì)所述負(fù)載進(jìn)行預(yù)充電；多個(gè)電容器，可切換以分別跟蹤所述多個(gè)輸入通道到所述多路復(fù)用器；和第一開關(guān)電路，可控制地切換成與所述第一放大器串聯(lián)輸入相應(yīng)的電容器，該電容器跟蹤所述輸入通道到所述多路復(fù)用器以作為接下來輸出。如上所述，提供電容器意味著第一放大器不需要像在其他情況下那樣處理大的信號(hào)電平變化，從而導(dǎo)致穩(wěn)定且功率高效的操作。

在例子中，當(dāng)與所述第一放大器輸入串聯(lián)時(shí)，各自的電容器已經(jīng)對(duì)輸入通道上的信號(hào)進(jìn)行采樣，接下來從所述多路復(fù)用器輸出。

在另外例子中，每個(gè)輸入通道分別提供兩個(gè)或更多個(gè)電容器到所述多路復(fù)用器，每個(gè)通道的兩個(gè)或更多個(gè)電容器可切換以分別跟蹤所述多路復(fù)用器的輸入通道。每通道提供兩個(gè)電容器，允許多路復(fù)用器輸出的下一個(gè)輸入通道在整個(gè)預(yù)充電階段一直跟蹤，以便預(yù)充電可能盡可能準(zhǔn)確。