[發(fā)明專(zhuān)利]一種高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911086812.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111030692A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙喆;吳漢明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 芯創(chuàng)智（北京）微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/12
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/12
• 代理公司: 北京天悅專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;文永明

1.一種高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括：

高精度采樣開(kāi)關(guān)，用于接收差分輸入信號(hào)，用于接收采樣時(shí)鐘，在采樣時(shí)鐘的控制下，輸出采樣電壓；

開(kāi)關(guān)電容陣列，用于接收采樣電壓，用于接收置位控制信號(hào)，在置位控制信號(hào)的控制下，輸出置位電壓；

高速比較器，用于接收置位電壓，用于接收比較時(shí)鐘，在比較時(shí)鐘的控制下，輸出比較信號(hào)；

逐次逼近時(shí)序控制模塊，用于接收比較信號(hào)，輸出置位控制信號(hào)，輸出工藝角調(diào)整信號(hào)；

所述工藝角調(diào)整信號(hào)具體包括：第二置位完成指示信號(hào)rdy和第一置位完成指示信號(hào)crdy；

鎖存解碼模塊，用于接收置位控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出；

動(dòng)態(tài)占空比時(shí)鐘調(diào)整模塊，用于接收工藝角調(diào)整信號(hào)，用于接收輸入時(shí)鐘，用于自動(dòng)根據(jù)芯片的工藝角情況，調(diào)整采樣時(shí)鐘和比較時(shí)鐘的占空比，輸出采樣時(shí)鐘和比較時(shí)鐘。

2.如權(quán)利要求1所述的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：所述逐次逼近時(shí)序控制模塊，包括：

N個(gè)置位控制邏輯，N為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換位數(shù)，具體分為：

用于產(chǎn)生第k位置位控制信號(hào)的k位置位控制邏輯，k＝N，N-1,N-2……1；

所述k位置位控制邏輯從左至右依次為：高位置位控制邏輯、次高位置位控制邏輯、……次低位置位控制邏輯、低位置位控制邏輯；

相應(yīng)的，從左至右依次產(chǎn)生：高位置位控制信號(hào)、次高位置位控制信號(hào)……次低位置位控制信號(hào)、低位置位控制信號(hào)；

其中：

低位置位控制邏輯置位完成，輸出第二置位完成指示信號(hào)rdy，傳輸給動(dòng)態(tài)占空比時(shí)鐘調(diào)整模塊，

低位置位控制邏輯之外的其余各置位控制邏輯置位完成，輸出第一置位完成指示信號(hào)crdy，傳輸給動(dòng)態(tài)占空比時(shí)鐘調(diào)整模塊，

所述第二置位完成指示信號(hào)rdy和第一置位完成指示信號(hào)crdy，即為工藝角調(diào)整信號(hào)。

3.如權(quán)利要求1所述的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：所述動(dòng)態(tài)占空比時(shí)鐘調(diào)整模塊，包括：計(jì)數(shù)器，可控延遲鏈，與非控制邏輯，輸出緩沖器，以及直通/分頻控制邏輯；

計(jì)數(shù)器，用于接收第二置位完成指示信號(hào)rdy和第一置位完成指示信號(hào)crdy，用于接收定頻參考時(shí)鐘；

可控延遲鏈，輸入分別接計(jì)數(shù)器的輸出、高速采樣時(shí)鐘；

直通/分頻控制邏輯，輸入接高速采樣時(shí)鐘；

與非控制邏輯，輸入分別接可控延遲鏈的輸出、直通/分頻控制邏輯的輸出，輸出接輸出緩沖器。

4.一種高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至3任意之一所述的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括：

將差分輸入信號(hào)送入高精度采樣開(kāi)關(guān)，所述高精度采樣開(kāi)關(guān)在采樣時(shí)鐘的控制下，輸出采樣電壓；

將采樣電壓送入開(kāi)關(guān)電容陣列，所述開(kāi)關(guān)電容陣列在置位控制信號(hào)的控制下，輸出置位電壓；

將置位電壓送入高速比較器，所述高速比較器在比較時(shí)鐘的控制下，輸出比較信號(hào)；

將比較信號(hào)經(jīng)過(guò)逐次逼近時(shí)序控制模塊后，最終送入鎖存解碼模塊，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出；

所述逐次逼近時(shí)序控制模塊，輸出置位控制信號(hào)；

所述逐次逼近時(shí)序控制模塊，輸出工藝角調(diào)整信號(hào)；

所述工藝角調(diào)整信號(hào)具體包括：第二置位完成指示信號(hào)rdy和第一置位完成指示信號(hào)crdy；

將輸入時(shí)鐘和工藝角調(diào)整信號(hào)送入動(dòng)態(tài)占空比時(shí)鐘調(diào)整模塊，所述動(dòng)態(tài)占空比時(shí)鐘調(diào)整模塊，自動(dòng)根據(jù)芯片的工藝角情況，調(diào)整采樣時(shí)鐘和比較時(shí)鐘的占空比，實(shí)現(xiàn)時(shí)序最優(yōu)化，從而提高轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。