本发明专利技术涉及一种用于流水线型模数转换器的溢出判断电路，包括：一个判断上溢比较器、一个判断下溢比较器以及所述两个溢出比较器输出端连接的或门电路；溢出判断电路放置在流水线型模数转换器的最后一级；判断上溢比较器反相输入端口与模数转换器最大额定电压相连接，判断下溢比较器正相输入端口与模数转换器最小额定电压相连接，判断上溢比较器的正相输入端口和判断下溢比较器的反相输入端口与流水线型模数转换器最后一级共用最后一级上一级模数转换器的输出信号。由于输入信号中的溢出电压经过流水线各级被逐级放大，从而对溢出判断比较器的失调电压等要求降低，同时也提高ADC溢出判断的精确度，并且可对流水线型ADC电路进行错误检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟集成电路设计领域，具体涉及一种针对流水线型模数转换器的溢出判断电路。
技术介绍
流水线型模数转换器(ADC)以其较高的速度及精度等优点广泛应用于信号处理和通信领域。流水线型ADC通过流水线结构逐级将模拟信号转化为数字信号，第一级子ADC 将模拟信号粗略的转化为相应数量的高位数字位，接下来的第二级及后级子ADC将前一级放大后的残差信号作为其输入并量化为相应数量的低位数字位，流水线型ADC最后一级通常采用Flash ADC结构。当模拟输入信号超出ADC的额定输入电压范围(-VR +VR)时， ADC溢出标志位作出溢出判断指示。在以往的流水线型ADC中，通常在第一级子ADC中增加两个比较器用于溢出判断，如图 1所示。图3为图1虚线方框内电路示意图，包括1. 5bit子ADC和溢出判断电路，它被放置于流水线型ADC的第一级。VIN表示模拟输入信号，+VR和-VR分别表示ADC额定输入电压的最大值和最小值；比较器2与3的输入参考电压分别为+1/4VR和-1/4VR，量化译码后输出高位数字信号；量化的高位数字信号经过数模转换器(DAC)转化为相应模拟电压，此电压与VIN相减，得到残差信号再经过放大器放大送入下一级，作为下一级的输入信号；溢出判断比较器1与4的输入参考电压分别为+VR和-VR，这两个比较器分别将输入信号和士 VR进行比较，如果输入信号超出ADC输入电压范围，溢出标志位作出溢出指示。然而，这种溢出判断结构要作出精确的溢出判断，会对比较器的失调等参数提出很高的要求。本专利技术可以很好地克服以上缺陷，同时能对电路设计进行错误探测。专利技术内容本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可以对溢出判断作出精确判断，且不需要对比较器的失调等参数提出很高要求的用于流水线型模数转换器的溢出判断电路。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种用于流水线型模数转换器的溢出判断电路，包括一个判断上溢比较器、一个判断下溢比较器以及输入端与所述两个溢出比较器输出端连接的或门电路；所述溢出判断电路放置在流水线型模数转换器的最后一级； 判断上溢比较器反相输入端口与模数转换器最大额定电压相连接，判断下溢比较器正相输入端口与模数转换器最小额定电压相连接，判断上溢比较器的正相输入端口和判断下溢比较器的反相输入端口与所述流水线型模数转换器最后一级共用所述最后一级上一级模数转换器的输出信号。本专利技术的有益效果是本专利技术的溢出判断比较器并非像传统模式放在流水线型 ADC的第一级，而是将它放在流水线型ADC的最后一级，即与最后一级Flash ADC相结合。 如果模拟输入信号电压超过ADC的额定输入电压范围，每经过一级子ADC，残差信号中的溢出电压部分会被此级中的放大器放大；到达最后一级时其溢出电压已被多次放大，相当于在溢出判断比较器前放置了多级放大器，从而对溢出判断比较器的失调电压等要求降低， 同时提高ADC溢出判断的精确度。再者，本专利技术的溢出判断电路可以对流水线型ADC电路进行错误检测。例如，已知输入电压处于ADC额定输入电压范围内，此时溢出判断的正确结果应该为不溢出，但由于某些设计问题，导致残差信号经过几级放大后超出额定电压范围， 此时ADC的溢出标志位就可作为错误检测位。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述溢出判断电路还包括用于提供流水线型模数转换器低位数字输出的比较器电路和译码电路；其中，比较器的输出端与译码电路连接，比较器的输入端分别与所述流水线型模数转换器最后一级上一级模数转换器的输出端和参考电压连接。进一步，所述用于提供流水线型模数转换器低位数字输出的比较器电路包括三个比较器，每个比较器的一个输入端与所述流水线型模数转换器最后一级上一级模数转换器的输出端连接，另一个输入端输入参考电压。进一步，所述参考电压分别为模数转换器最小额定电压的二分之一，0和模数转换器最大额定电压的二分之一。采用上述进一步方案的有益效果是使得比较器电路和译码电路可以提供流水线型模数转换器最低2位数字输出。附图说明图1为传统溢出判断电路在流水线型ADC中位置的示意图； 图2为本专利技术中溢出判断电路在流水线型ADC中位置的示意图； 图3为图1虚线方框内电路示意图4为图2虚线方框内电路示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。图2为本专利技术中溢出判断电路在流水线型ADC中位置的示意图，如图2所示，溢出判断电路被放置于流水线型ADC的最后一级。作为本专利技术的一种具体实施方式，图4为是图2虚线方框内电路示意图，包括2bit flash ADC和溢出判断电路，它被放置于流水线型ADC的最后一级。比较器2，3，4与译码电路提供最低两位数字输出；溢出判断电路包括上溢判断比较器1，下溢判断比较器5和或门 6，上溢判断比较器1和下溢判断比较器5的输出端与或门6的输入端连接，共同产生溢出判断OTR信号。上一级输出的模拟信号同时为比较器2，3，4和溢出判断比较器1，5提供输入信号。溢出判断比较器1的负端接+Vk，相反的，溢出判断比较器5的正端接-VK。比较器 2的参考电压为+1/2VK，比较器3的参考电压为0，比较器4的参考电压为_1/2VK。当电路工作时，输入信号经过一系列的量化，最后到达流水线型ADC的最后一级，进入判断溢出比较器，溢出判断装置的工作状态如下A、输入信号向上溢出时，向上溢出比较器被拉高，向下溢出比较器被拉低，在经过一级或门，输出为高。B、输入信号向下溢出时，向上溢出比较器被拉低，向下溢出比较器输出被拉高，在经过一级或门，输出为高。C、输入信号未发生溢出时，向上溢出比较器与向下溢出比较器输出都被拉低，在经过一级或门，输出为低。在此举例阐述此专利技术的优势之处。假设流水线型ADC要求溢出电压% =I^I-G大于ILSB时作出溢出指示，对于以往溢出判断技术要求溢出判断比较器的失调电压VOS小于ILSB ；而采用本专利技术技术，如图4所示，由于溢出电压被多次放大，溢出判断比较器的失调电压Vos只需小于2N_2X ILSB即可，这样就对溢出判断比较器的设计要求大大降低。其中N表示ADC的分辨率，ILSB = Vri 。同时对于具有固定失调电压的溢出判断比较器，采用以往溢出判断技术，溢出电压Vo大于Vos才能判断出溢出；而采用本专利技术技术，Vo经过若干级子ADC后被放大到 VoX2n_2，只需满足VoX2n_2 > Vos,即Vo > Vos /2N_2时比较器就能够作出准确判断，即溢出判断放在最后一级比放在第一级判断精确度提高。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种用于流水线型模数转换器的溢出判断电路，其特征在于，包括一个判断上溢比较器、一个判断下溢比较器以及输入端与所述两个溢出比较器输出端连接的或门电路； 所述溢出判断电路放置在流水线型模数转换器的最后一级；判断上溢比较器反相输入端口与模数转换器最大额定电压相连接，判断下溢比较器正相输入端口与模数转换器最小额定电压相连接，判断上溢比较器的正相输入端口和判断下溢比较器的反相输入端口与所述流水线型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庄奕琪，汤华莲，黄鹤，赵辉，李勇强，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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