[發(fā)明專(zhuān)利]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910249878.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110324042B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬丁·金紐亞;艾力克·蘇寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/12
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/12
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與方法。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含有第一級(jí)次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第一級(jí)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用以輸出對(duì)應(yīng)至模擬輸入電壓的第一數(shù)字值。電流導(dǎo)向級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器用以各別轉(zhuǎn)換模擬輸入電壓與第一數(shù)字值至第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)，決定代表第一與第二電流信號(hào)之間的差的剩余電流信號(hào)，以及轉(zhuǎn)換剩余電流信號(hào)成模擬剩余電壓信號(hào)。第二級(jí)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接至第一級(jí)次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以接收模擬剩余電壓信號(hào)，以及轉(zhuǎn)換模擬剩余電壓信號(hào)至第二數(shù)字值。對(duì)準(zhǔn)與數(shù)字誤差校正級(jí)用以結(jié)合第一與第二數(shù)字值成數(shù)字輸出電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示內(nèi)容是關(guān)于一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與方法，特別是關(guān)于一種電流導(dǎo)向級(jí)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)

在各種應(yīng)用中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital?converter:ADC或A/D)用來(lái)將取樣的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器有許多種結(jié)構(gòu)，像是管線化型(pipeline)、快閃型(flash)、Sigma-Delta型、逐次逼近型(successive?approximationregister:SAR)等。管線化型或子區(qū)間式(sub-ranging)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用兩個(gè)或以上個(gè)子區(qū)間。模擬輸入信號(hào)粗略轉(zhuǎn)換至粗略的數(shù)字信號(hào)被執(zhí)行后，粗略的數(shù)字信號(hào)被數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(digital-to-analog?converter:DAC)轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)。用模擬比較器比較粗略的模擬值與輸入電壓，其差異或剩余部分被轉(zhuǎn)換成較精細(xì)的數(shù)字表值與綜合的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本揭示內(nèi)容的實(shí)施方式是關(guān)于一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包含輸入端，第一級(jí)增益級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，第二級(jí)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，對(duì)準(zhǔn)與數(shù)字誤差校正級(jí)與輸出端。輸入端用以接收模擬輸入電壓。第一級(jí)增益級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包含第一級(jí)次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電流導(dǎo)向級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。第一級(jí)次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接至輸入端并用以輸出第一數(shù)字值，其中第一數(shù)字值對(duì)應(yīng)至模擬輸入電壓。電流導(dǎo)向級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接至輸入端以及第一級(jí)次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端，其中電流導(dǎo)向級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器用以各別轉(zhuǎn)換模擬輸入電壓與第一數(shù)字值至第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)，決定代表第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)之間的差的剩余電流信號(hào)于一電流域中，以及轉(zhuǎn)換剩余電流信號(hào)成模擬剩余電壓信號(hào)。第二級(jí)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接至第一級(jí)次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以接收模擬剩余電壓信號(hào)，以及轉(zhuǎn)換模擬剩余電壓信號(hào)至第二數(shù)字值。對(duì)準(zhǔn)與數(shù)字誤差校正級(jí)用以結(jié)合第一數(shù)字值與第二數(shù)字值成數(shù)字輸出電壓。輸出端耦接至對(duì)準(zhǔn)與數(shù)字誤差校正級(jí)，其中輸出端用以輸出數(shù)字輸出電壓。

本揭示內(nèi)容的實(shí)施方式是關(guān)于一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其包含接收模擬輸入電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換模擬輸入電壓信號(hào)至第一數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換模擬輸入電壓信號(hào)至第一電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換第一數(shù)字信號(hào)至第二電流信號(hào)，結(jié)合第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)至剩余電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換剩余電流信號(hào)至模擬剩余電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換模擬剩余電壓信號(hào)至第二數(shù)字信號(hào)，以及結(jié)合第一數(shù)字信號(hào)與第二數(shù)字信號(hào)成代表模擬輸入電壓信號(hào)的數(shù)字輸出信號(hào)。

本揭示內(nèi)容的實(shí)施方式是關(guān)于一種模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包含輸入端，次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)導(dǎo)放大器，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，剩余放大器，剩余模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與對(duì)準(zhǔn)與數(shù)字誤差校正級(jí)。輸入端用以接收模擬輸入電壓信號(hào)。次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用以取樣接收的模擬輸入電壓信號(hào)以及輸出代表模擬輸入電壓信號(hào)的第一數(shù)字信號(hào)。轉(zhuǎn)導(dǎo)放大器用以取樣接收的模擬輸入電壓信號(hào)以及輸出第一電流信號(hào)。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器用以接收第一數(shù)字信號(hào)以及輸出代表第一數(shù)字信號(hào)的第二電流信號(hào)。剩余放大器用以接收第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)，以及用以基于第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)輸出模擬剩余電壓信號(hào)。剩余模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用以接收模擬剩余電壓信號(hào)以及輸出代表模擬剩余電壓信號(hào)的第二數(shù)字信號(hào)。對(duì)準(zhǔn)與數(shù)字誤差校正級(jí)用以結(jié)合第一數(shù)字信號(hào)與第二數(shù)字信號(hào)。

附圖說(shuō)明

搭配下列附圖閱讀說(shuō)明書(shū)可以最佳方式理解本揭示文件。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)做法，各種特征不是按比例繪制的。事實(shí)上，為了討論的清楚起見(jiàn)，各種特征的尺寸可能被任意增大或減小。

圖1A繪示，根據(jù)本揭示文件的一些實(shí)施例，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的方塊示意圖；