[發明專利]一種復用運算放大器的循環型模數轉換器及其轉換方法

在審

• 申請號: 201811267845.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109302185A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 羅穎;何學紅;曾夕;黃耀
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司;成都微光集電科技有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;H03M1/40
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;馬盼

1.一種復用運算放大器的循環型模數轉換器，其特征在于，包括第一子ADC單元、第二子ADC單元、第一邏輯單元、第二邏輯單元、第一余量增益放大單元、第二余量增益放大單元和數字校準單元，其中，所述第一子ADC單元的輸出端同時連接數字校準單元和第一邏輯單元，所述第一邏輯單元的輸出端連接所述第一余量增益放大單元的輸入端，所述第一余量增益放大單元的輸出端連接所述第一子ADC單元；所述第二子ADC單元的輸出端同時連接數字校準單元和第二邏輯單元，所述第二邏輯單元的輸出端連接所述第二余量增益放大單元的輸入端，所述第二余量增益放大單元的輸出端連接所述第二子ADC單元；

所述第一余量增益放大單元和第二余量增益放大單元共用一個運算放大器。在半個周期內，第一余量增益放大單元進行采樣保持，無需運算放大器；第二余量增益放大單元采用運算放大器進行余量增益放大運算；在相鄰的另外半個周期內，第一余量增益放大單元采用運算放大器進行余量增益放大，第二余量增益放大單元進行采樣保持，無需運算放大器。

2.根據權利要求1所述的一種復用運算放大器的循環型模數轉換器，其特征在于，所述第一余量增益放大單元和第二余量增益放大單元包括：電容C1、電容C2、電容C3、電容C1’、電容C2’、電容C3’和運算放大器；

其中，輸入端V_in通過開關S1連接到N1節點，N1節點通過開關S2連接到所述第二余量增益放大單元輸出端V_out，N1節點通過開關S31連接電容C₁的左極端，N1節點通過開關S32連接電容C₂的左極端，N1節點通過開關S34連接電容C₃的左極端；電容C₁、電容C₂和電容C₃的右極端同時連接N4節點，信號V_refp通過開關S11連接到N2節點，信號V_refn通過開關S13連接到N3節點，N2節點和N3節點之間通過開關S12連接，N2節點通過開關S33連接到電容C₂的左極端，N3節點通過開關S35連接到電極C₃的左極端，N4節點通過開關S37連接到共模信號V_cm，N4節點通過開關S36連接到N5節點，N5節點連接到運算放大器的負極，且N5節點通過開關S38連接到共模信號V_cm，共模信號V_cm連接至運算放大器的正極，運算放大器的輸出端為所述第一余量增益放大單元的輸出端V_out，所述第一余量增益放大單元的輸出端V_out與電容C₁的左極板之間通過開關S39連接；

所述第一余量增益放大單元的輸出端V_out通過開關S41連接電容C₁’的左極端，所述第一余量增益放大單元的輸出端V_out通過開關S42連接電容C₂’的左極端，所述第一余量增益放大單元的輸出端V_out通過開關S44連接電容C₃’的左極端，電容C₁’、電容C₂’和電容C₃’的右極端同時連接N4’節點，信號V_refp通過開關S21連接到N2’節點，信號V_refn通過開關S23連接到N3’節點，N2’節點和N3’節點之間通過開關S22連接，N2’節點通過開關S43連接到電容C₂’的左極端，N3’節點通過開關S45連接到電極C₃’的左極端，N4’節點通過開關S46連接到N5節點，N5節點連接到運算放大器的負極，共模信號V_cm連接至運算放大器的正極，運算放大器的輸出端為所述第二余量增益放大單元的輸出端V_out；且所述第二余量增益放大單元的輸出端V_out與電容C₁’的左極板之間通過開關S49連接；

其中，所述開關S1和開關S38的斷開導通通過信號K₁控制，所述開關S2、開關S37、開關S46的斷開導通通過信號φ₁控制，所述開關S31、開關S32、開關S34、開關S43、開關S45、開關S49的斷開導通通過信號φ_1D控制，所述開關S36、開關S47的斷開導通通過信號φ₂控制；所述開關S41、開關S42、開關S44、開關S33、開關S35、開關S39的斷開導通通過信號φ_2D控制。