一种两级多位量化器及模数转换器制造技术

本发明专利技术提供一种两级多位量化器及模数转换器，所述两级多位量化器包括第一级量化电路，用于对VDD进行分压形成多个第一级参考电压，并将Vin依次与多个第一级参考电压进行比较，形成多个比较结果，再对多个比较结果及VDD依次两两进行异或运算，形成多个运算结果，并根据多个运算结果，输出2个相邻的第一级参考电压；与第一级量化电路连接的第二级量化电路，用于对第一级量化电路输出的第二级分压值进行分压，形成多个第二级参考电压，并将Vin依次与多个第二级参考电压进行比较，形成多个比较结果，再将第一、二级量化电路输出的多个比较结果进行合并，得到最终的量化结果；解决了现有量化器面积、功耗大，线性差，电路结构复杂的问题。

A two bit multi bit quantizer and analog to digital converter

Provide a two level multi bit quantizer and analog-to-digital converter of the invention, the two stage multi bit quantizer including first level quantization circuit for VDD to form a plurality of first reference voltage divider, and the Vin are compared with a plurality of first reference voltage, forming a plurality of comparison results, and then a plurality of the results of comparison and VDD are 22 XOR operation, forming a plurality of operation results, and according to a plurality of operation results, the first reference voltage output of 2 adjacent; second level quantization circuit is connected with the first level quantization circuit, for the first level second level circuit output value of pressure of pressure forming more than second reference voltage, and the Vin are compared with a plurality of second reference voltage, forming a plurality of comparison results, then the output of the first, second level quantization circuit of multiple comparison results The final quantization result is obtained, and the problems of the existing quantizer area, large power consumption, linear difference and complicated circuit structure are solved.

【技术实现步骤摘要】
一种两级多位量化器及模数转换器
本专利技术属于电路设计领域，特别是涉及一种两级多位量化器及模数转换器。
技术介绍
与NyquistADC(奈奎斯特模数转换器)相比，Sigma-DeltaADC(∑-Δ模数转换器)在精度上具有明显的优势。例如，NyquistADC中，精度最高的SARADC(逐次逼近型模数转换器)仅能达到18位分辨率。但是，SigmaDeltaADC通过过采样、噪声整形和低通滤波器滤波，能够轻易达到18位以上的分辨率。因此，SigmaDeltaADC在音频、微流控芯片等领域具有非常广泛的应用。在SigmaDeltaADC设计中，实现高精度转换的方式有三种：1)提高调制器的阶数；2)提高量化器的位数；3)增大过采样率。然而，一味提升这三方面的指标，也会带来相应的后果：a)当调制器的阶数大于3时，系统就会出现稳定性问题，一般需要通过降低积分器的增益系数来维持系统的稳定。b)增大量化器位数，会使A/D转换的实现变得更加复杂，而且多位量化器会因为工艺原因产生非线性问题，这又需要额外的电路进行调节。c)过采样率过高，会导致总的时钟频率过高；而且在信号带宽一定的情况下，增大过采样率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两级多位量化器，其特征在于，所述两级多位量化器包括：第一级量化电路，其一端与电源电压VDD连接，另一端与电源负极VSS连接，用于对所述电源电压VDD进行分压，形成多个第一级参考电压，并将输入电压Vin依次分别与多个第一级参考电压进行比较，形成多个第一级比较结果，再对多个第一级比较结果及电源电压VDD依次进行相邻两个数据的异或运算，形成多个运算结果，并根据多个运算结果，输出2个相邻的第一级参考电压；第二级量化电路，所述第二级量化电路与所述第一级量化电路连接，所述第一级量化电路输出的2个相邻的第一级参考电压在所述第二级量化电路两端形成一第二级分压值，所述第二级量化电路用于对所述第二级分压值进行...

【技术特征摘要】
1.一种两级多位量化器，其特征在于，所述两级多位量化器包括：第一级量化电路，其一端与电源电压VDD连接，另一端与电源负极VSS连接，用于对所述电源电压VDD进行分压，形成多个第一级参考电压，并将输入电压Vin依次分别与多个第一级参考电压进行比较，形成多个第一级比较结果，再对多个第一级比较结果及电源电压VDD依次进行相邻两个数据的异或运算，形成多个运算结果，并根据多个运算结果，输出2个相邻的第一级参考电压；第二级量化电路，所述第二级量化电路与所述第一级量化电路连接，所述第一级量化电路输出的2个相邻的第一级参考电压在所述第二级量化电路两端形成一第二级分压值，所述第二级量化电路用于对所述第二级分压值进行分压，形成多个第二级参考电压，并将输入电压Vin依次分别与多个第二级参考电压进行比较，形成多个第二级比较结果，再将所述多个第二级比较结果与所述第一级量化电路形成的多个第一级比较结果进行合并，得到最终的量化结果。2.根据权利要求1所述的两级多位量化器，其特征在于，所述第一级量化电路包括：第一级电阻串分压电路，包括n个串联的电阻，其一端接电源电压VDD，另一端接电源负极VSS，用于对所述电源电压VDD进行分压，形成n个第一级参考电压V1至Vn并输出，其中，n大于1；第一级比较器电路，与所述第一级电阻串分压电路连接，用于将输入电压Vin分别与n个第一级参考电压V1至Vn进行比较，并输出n个第一级比较结果Y1至Yn；异或门电路，与所述第一级比较器电路连接，用于对n个第一级比较结果Y1至Yn及电源电压VDD依次进行相邻两个数据的异或运算，并输出n个运算结果K1至Kn；开关电路，分别与所述第一级电阻串分压电路及异或门电路连接，用于根据所述异或门电路输出的n个运算结果K1至Kn，分别控制所述开关电路中各开关的断开与闭合，并根据所述开关电路中各开关的断开与闭合状态，输出2个相邻的第一级参考电压。3.根据权利要求2所述的两级多位量化器，其特征在于，所述第二级量化电路包括：第二级电阻串分压电路，包括m个串联的电阻，其两端分别与所述开关电路连接，所述开关电路输出的2个相邻的第一级参考电压在所述第二级电阻串分压电路两端形成一第二级分压值，所述第二级电阻串分压电路用于对所述第二级分压值进行分压，形成m个第二级参考电压V1’至Vm’，其中，m大于1；延时电路，与所述输入电压Vin连接，用于对所述输入电压Vin进行延时；第二级比较器电路，分别与所述第二级电阻串分压电路及延时电路连接，用于将输入电压Vin分别与m个第二级参考电压V1’至Vm’进行比较，输出m个第二级比较结果Y1’至Ym’，并将所述第二级比较器电路输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪辉，侯鹏，汪宁，田犁，章琦，封松林，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31