[發明專利]模擬數字轉換器與方法

有效

• 申請號: 201910249878.1
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110324042B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 馬丁·金紐亞;艾力克·蘇寧
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種模擬數字轉換器，其特征在于，包含：

一輸入端用以接收一模擬輸入電壓；

一第一級增益級數字模擬轉換器包含：

一第一級次模擬數字轉換器耦接至該輸入端并用以響應于一第二相位時脈信號輸出一第一數字值，其中該第一數字值對應至該模擬輸入電壓；以及

一電流導向級數字模擬轉換器連接至該輸入端以及該第一級次模擬數字轉換器的一輸出端，其中該電流導向級數字模擬轉換器用以響應于一第一相位時脈信號取樣該模擬輸入電壓以產生一第一電流信號，與響應于該第二相位時脈信號輸出對應該第一數字值的一第二電流信號，決定代表該第一電流信號與該第二電流信號之間的差的一剩余電流信號于一電流域中，以及依據一共模回饋電壓轉換該剩余電流信號成一模擬剩余電壓信號；

一第二級模擬數字轉換器耦接至該電流導向級數字模擬轉換器以接收該模擬剩余電壓信號，以及轉換該模擬剩余電壓信號至一第二數字值；

一對準與數字誤差校正級用以結合該第一數字值與該第二數字值成一數字輸出電壓；以及

一輸出端耦接至該對準與數字誤差校正級，其中該輸出端用以輸出該數字輸出電壓。

2.根據權利要求1的模擬數字轉換器，其特征在于，該第一級次模擬數字轉換器包含一快閃型模擬數字轉換器耦接至該輸出端，其中該快閃型模擬數字轉換器用以轉換該模擬輸入電壓至該第一數字值。

3.根據權利要求1的模擬數字轉換器，其特征在于，

該電流導向級數字模擬轉換器包含一轉導放大器耦接至該輸入端，其中該轉導放大器用以執行該模擬輸入電壓的一電壓電流轉換以輸出該第一電流信號。

4.根據權利要求3的模擬數字轉換器，其特征在于，該電流導向級數字模擬轉換器包含一數字模擬轉換器用以轉換該第一數字值成一第一模擬電壓信號，以及轉換該第一模擬電壓信號成該第二電流信號。

5.根據權利要求4的模擬數字轉換器，其特征在于，其中該電流導向級數字模擬轉換器用以結合該轉導放大器與該數字模擬轉換器的輸出以產生該剩余電流信號于該電流域中。

6.根據權利要求1的模擬數字轉換器，其特征在于，該電流導向級數字模擬轉換器包含一剩余放大器用以轉換該剩余電流信號至該模擬剩余電壓信號。

7.根據權利要求6的模擬數字轉換器，其特征在于，該剩余放大器包含一第一級與一第二級，其中該第一級有一寬頻自偏壓放大器，以及該第二級包含一共模回饋電路。

8.根據權利要求1的模擬數字轉換器，其特征在于，該第二級模擬數字轉換器包含一逐次逼近型模擬數字轉換器。

9.一種模擬數字轉換方法，其特征在于，包含:

接收一模擬輸入電壓信號；

響應一第一相位時脈信號取樣該模擬輸入電壓信號以產生一第一數字信號；

響應該第一相位時脈信號取樣該模擬輸入電壓信號以產生一第一電流信號；

響應一第二相位時脈信號輸出對應該第一數字信號的一第二電流信號；

結合該第一電流信號與該第二電流信號至一剩余電流信號；

依據一共模回饋電壓轉換該剩余電流信號至一模擬剩余電壓信號；

轉換該模擬剩余電壓信號至一第二數字信號；以及

結合該第一數字信號與該第二數字信號成代表該模擬輸入電壓信號的一數字輸出信號。

10.根據權利要求9的模擬數字轉換方法，其特征在于，還包含使用一共模回饋回路產生該模擬剩余電壓信號。

11.根據權利要求9的模擬數字轉換方法，其特征在于，還包含使用一快閃型模擬數字轉換器轉換該模擬輸入電壓信號成該第一數字信號。

12.根據權利要求11的模擬數字轉換方法，其特征在于，還包含使用一轉導放大器轉換該模擬輸入電壓信號成該第一電流信號。