[發(fā)明專利]具有增大分辨率的第一級的模-數轉換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711468396.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108270442B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: S·保羅;R·N·斯里尼瓦撒
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H03M1/00
• 分類號: H03M1/00;H03M1/06;H03M1/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請涉及具有增大分辨率的第一級的模?數轉換器。一個示例包括流水線型模?數轉換器裝置(100)。流水線型模?數轉換器裝置(100)包括電容式數?模轉換器(104)、第一模?數轉換器(106)和第二模?數轉換器(108)。電容式數?模轉換器(104)包括包含頂板(TP)和底板(BP)的電容器(112)，電容式數?模轉換器(104)在電容器(112)接地時對施加到流水線型模?數轉換器裝置(100)的模擬輸入信號進行采樣，在頂板(TP)浮置時保持所采樣的模擬輸入，并輸出殘余電壓。第二模?數轉換器(108)耦合到電容器(112)的頂板(TP)，第二模?數轉換器(108)在頂板(TP)浮置之后產生電容器(112)的頂板(TP)上的電壓的第二數字表示，其中第二數字表示表示由流水線型模?數轉換器裝置(100)的第一級產生的精細位。

技術領域

本公開總體上涉及一種模-數轉換器，并且更具體地涉及具有增大分辨率的第一級的模-數轉換器。

背景技術

在電子學中，模-數轉換器(ADC)是將模擬信號轉換成數字信號的裝置。例如，ADC可以將由麥克風拾取的模擬音頻信號轉換為數字信號，諸如來自允許用計算機操縱數字信號的錄音棚中的麥克風。ADC還可以提供隔離測量，諸如將輸入模擬電壓或電流轉換為與電壓或電流的大小成比例的數字數的電子裝置。數字輸出通常是與輸入成比例的二進制補碼數。

發(fā)明內容

一個示例包括一種流水線型模-數轉換器裝置。流水線型模-數轉換器裝置包括包含電容式數-模轉換器、第一模-數轉換器和第二模-數轉換器的第一級。電容式數-模轉換器包括包含頂板和底板的電容器。電容式數-模轉換器在電容器接地時對施加到流水線型模-數轉換器裝置的模擬輸入信號進行采樣，在頂板浮置時保持所采樣的模擬輸入，并輸出殘余電壓。第一模-數轉換器耦合到電容器的底板，第一模-數轉換器在電容器接地時產生電容器的底板上的電壓的第一數字表示，其中第一數字表示表示由流水線型模-數轉換器裝置的第一級產生的粗糙位(coarse?bit)。第二模-數轉換器耦合到電容器的頂板。第二模-數轉換器在頂板浮置之后產生電容器的頂板上的電壓的第二數字表示，其中第二數字表示表示由流水線型模-數轉換器裝置的第一級產生的精細位。

另一個示例包括一種將模擬信號轉換為數字信號的方法，該方法包括在電容式數-模轉換器的電容器的頂板接地時對施加到流水線型模-數轉換器裝置的模擬輸入信號進行采樣；將電容器的底板上的電壓轉換成第一數字表示，其中第一數字表示表示由流水線型模-數轉換器裝置的第一級產生的粗糙位；浮置電容器的頂板；以及將電容器的頂板上的電壓轉換成第二數字表示，其中第二數字表示表示由流水線型模-數轉換器裝置的第一級產生的精細位。

另一個示例包括另一流水線型模-數轉換器裝置。流水線型模-數轉換器裝置包括第一級和第二級。第一級包括電容式數-模轉換器、第一模-數轉換器和第二模-數轉換器。電容式數-模轉換器包括包含頂板和底板的電容器，電容式數-模轉換器在電容器接地時對施加到流水線型模-數轉換器裝置的模擬輸入信號進行采樣，并且在頂板浮置時保持所采樣的模擬輸入。第一模-數轉換器耦合到電容器的底板，第一模-數轉換器在電容器接地時產生電容器的底板上的電壓的第一數字表示，其中第一數字表示表示由流水線型模-數轉換器裝置的第一級產生的粗糙位。第二模-數轉換器耦合到電容器的頂板，第二模-數轉換器在頂板浮置之后產生電容器的頂板上的電壓的第二數字表示，其中第二數字表示表示由流水線型模-數轉換器裝置的第一級產生的精細位。第三模-數轉換器耦合到電容式數-模轉換器的模擬輸出端，第三模-數轉換器產生來自第一級的殘余電壓的第三數字表示。數字求和器將第一數字表示、第二數字表示和第三數字表示求和成為施加到流水線型模-數轉換器裝置的模擬信號的復合數字表示。

附圖說明

圖1示出了從裝置的第一級獲得附加位的裝置的示例。

圖2示出了從裝置的第一級獲得附加位的另一裝置的示例。

圖3示出了校正偏移誤差的偏移校正電路的示例。