偏移调整方法以及偏移调整电路技术

本发明专利技术提供了一种用于一动态比较器的偏移调整方法以及偏移调整电路，该偏移调整电路包含有一检测单元以及一控制单元。该检测单元会检测该动态比较器的一比较器偏移是否偏离一目标偏移设定，并据以产生一检测结果。当该检测结果显示该比较器偏移偏离该目标偏移设定时，该控制单元会调整该动态比较器所接收的至少一输入的一电压设定。通过本发明专利技术，可达到减轻/抑制比较器偏移比较器偏移变化及/或将偏离的比较器偏移回复为一期望偏移设定的功效。

Offset adjustment method and offset adjustment circuit

The invention provides an offset adjustment method for an dynamic comparator and an offset adjustment circuit, which comprises a detection unit and a control unit. The detection unit detects whether a comparator offset of the dynamic comparator deviates from a target offset setting and generates a detection result. When the test results show that the offset of the comparator deviates from the target offset setting, the control unit will adjust at least one input voltage setting received by the dynamic comparator. Through the invention, it is possible to reduce or suppress the offset of comparator offset, and / or offset the offset of the comparator offset to a desired offset setting.

【技术实现步骤摘要】
偏移调整方法以及偏移调整电路该专利技术为申请号为201310433350.2，申请日：2013年9月22日，专利技术名称为“偏移调整方法以及偏移调整电路”的专利技术专利的分案申请。
本专利技术所揭露的实施例是关于动态比较器(dynamiccomparator)，更具体地说，本专利技术是关于可针对动态比较器来进行偏移调整的一种偏移调整方法以及偏移调整电路。
技术介绍
现今对于利用电池供电的便携式装置的需求越来越高，高解析度和高速应用使得设计者不得不持续追求低功耗方案，例如往下缩小工艺，然而，缩小工艺可能会使得工艺变异以及其他非理想特性严重地影响整体效能。模拟数字转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)便是其中一项亟需低功耗、高解析度以及高速运算的应用。在过去，会使用基于前置放大器(pre-amplifier)的比较器来作为模拟数字转换器的主要架构，例如快闪式模拟数字转换器(flashADC)，但基于前置放大器的比较器的主要缺点在于恒定功耗较高。为克服此一问题，便可使用动态比较器，其只有在进行信号比较时才会消耗功率，没有静态电流，因此相较于基于前置放大器的比较器来说，消耗的功率会较低。相较于使用基于前置放大器的比较器的快闪式数字模拟转换器，一个完全动态的(fullydynamic)快闪式数字模拟转换器不需使用到追踪/保持电路(track/holdcircuit)、电阻串(resistorstring)以及前置放大器，且唯一的模拟信号为欲转换为数字输出的输入信号，而每一动态比较器会感测时钟脉冲缘前后的输入信号，并且将该输入信号和其内建偏移值进行比较，其中该内建偏移值等同于基于前置放大器的比较器所使用的参考电压。一般来说，动态比较器的偏压条件会影响动态比较器本身具有的比较器偏移。动态比较器的偏压条件可能会受某些因素影响而产生变化，举例来说，比较器偏移对于供应电压、温度等因素的变化相当敏感。因此，在实务应用上，比较器偏移便成为一个主要的考量因素。
技术实现思路
依据本专利技术的示范性实施例，提出一种可针对动态比较器来进行偏移调整的一种偏移调整方法以及偏移调整电路，以解决上述问题。依据本专利技术的第一实施例，揭露一种用于一动态比较器的偏移调整电路，包含有一检测单元以及一控制单元。该检测单元用来检测该动态比较器的一比较器偏移是否偏离一目标偏移设定，并据以产生一检测结果。该控制单元在当该检测结果显示该比较器偏移偏离该目标偏移设定时，用来调整该动态比较器所接收的至少一输入的一电压设定。依据本专利技术的第二实施例，揭露一种用于一动态比较器的偏移调整方法，包含有：检测该动态比较器的一比较器偏移是否偏离一目标偏移设定，并据以产生一检测结果；以及当该检测结果显示该比较器偏移偏离该目标偏移设定时，调整该动态比较器所接收的至少一输入的一电压设定。通过使用本专利技术所提出的机制，可达到减轻/抑制比较器偏移比较器偏移变化及/或将偏离的比较器偏移回复为一期望偏移设定(例如一期望偏移值或是一期望偏移范围)的功效。附图说明图1是依据本专利技术一实施例的一偏移调整电路的示意图；图2是使用两种常用的方法来将一比较器偏移引入一动态比较器的电路图；图3是依据本专利技术一实施例的一动态比较器的电路图；图4是依据本专利技术另一实施例的一偏移调整电路的示意图；图5是基于图4所示的复制比较器的一示范性背景校正回路的示意图。附图标记100、300偏移调整电路102、302检测单元104控制单元10量化器20_1～20_N、200动态比较器201不平衡输入对202闩锁器级212、214反相器204第一输入级206第二输入级301复制比较器401电流源402共模回授电路403输入缓冲器具体实施方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中普通技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。图1是依据本专利技术一实施例的一偏移调整电路的示意图。偏移调整电路100可用于调整量化器10中的动态比较器20_1、20_2、20_3、…、20_N的比较器偏移，其中N可以是任何正数，也就是说，视实际设计考量而定，量化器10可具有一个或是多个动态比较器，且偏移调整电路100能够调整至少一动态比较器的比较器偏移。量化器10可以是一模拟数字转换器(例如一快闪模拟数字转换器)，或者单纯只是需要进行模拟数字转换的一信号处理电路的一部分。图2是使用两种常用的方法来将一比较器偏移引入一动态比较器的电路图。其一是建立一不平衡输入对，如虚线矩形201。其二是增加不平衡电容负载，如可调电容C1以及C2。除此之外，尚有其他方法来产生不平衡架构以引入比较器偏移。以下说明书中的ΔW代表该输入对之间的差异、该些电容值之间的差异或是其他不平衡元件之间的差异。请参阅图3，图3是依据本专利技术一实施例的一动态比较器的电路图。图3所示的示范性动态比较器200可用来实现图1中的动态比较器20_1、20_2、20_3、…、20_N，但本专利技术并不以此为限，也就是说，本专利技术所揭露的偏移调整机制亦可运用在不同电路架构的动态比较器上。如图3所示，动态比较器200操作在不同的供应电压VDD和VSS。具体地说，可将供应电压VDD和VSS视为具有不同电压位准的参考电压，而VDD>VSS。除此之外，动态比较器200的操作尚需接收其他输入，如图3所示，动态比较器200包含有由多个反相器212、214所组成的一闩锁器(latch)级202、由多个晶体管M1、M2所组成的一第一输入级204、由多个晶体管M3、M4所组成的一第二输入级206以及由一时钟脉冲信号CK所控制的多个尾晶体管(tailtransistor)M5、M6。在时钟脉冲信号CK的一个时钟脉冲周期中，动态比较器200会执行一次信号比较，因此，在时钟脉冲信号CK的单一时钟脉冲周期中，动态比较器200会通过第一输入级204接收一输入信号V1、通过第二输入级206接收一参考电压VREF、以及对输入信号V1和其比较器偏移进行比较以产生一输出信号(例如VOP和VON所构成的一差动输出)。在此实施例中，是通过VIP和VIN所构成的一差动输入来传送输入信号V1，其中VIP＝VCMI+(VIN/2)、VIN＝VCMI-(VIN/2)且VCMI是欲进行比较的该差动输入的一共模电压(common-modevoltage)。此外，是通过VRP和VRN所构成的一差动电压来传送参考电压VREF，其中VRP＝VCMR+(VREF/2)、VRN＝VCMR-(VREF/2)且VCMR是该差动参考电压的一共模电压。当输入信号V1大于该比较器偏移，则一比较器输出会指示一第一逻辑值(例如“1”)，而当输入信号V1不大于该比较器偏移，则该比较器输出会指示一第二逻辑值(例如“0”)。由于熟习此相关技术者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于一动态比较器的偏移调整电路，其特征在于，所述偏移调整电路包含有：一复制比较器，耦接于所述动态比较器；一检测单元，用来检测所述复制比较器的一比较输出来检测所述动态比较器的一比较器偏移是否偏离一目标偏移设定，并据以产生一检测结果；以及一控制单元，用以于所述检测结果显示所述动态比较器偏移偏离所述目标偏移设定时，调整所述动态比较器所接收的至少一输入的一电压设定。

【技术特征摘要】
2012.09.20 US 61/703,450;2013.09.17 US 14/028,5571.一种用于一动态比较器的偏移调整电路，其特征在于，所述偏移调整电路包含有：一复制比较器，耦接于所述动态比较器；一检测单元，用来检测所述复制比较器的一比较输出来检测所述动态比较器的一比较器偏移是否偏离一目标偏移设定，并据以产生一检测结果；以及一控制单元，用以于所述检测结果显示所述动态比较器偏移偏离所述目标偏移设定时，调整所述动态比较器所接收的至少一输入的一电压设定。2.根据权利要求1所述的偏移调整电路，其特征在于，所述至少一输入包含所述动态比较器接收的一输入信号。3.根据权利要求2所述的偏移调整电路，其特征在于，所述输入信号是一差动信号，以及所述电压设定是所述差动信号的一共模电压。4.根据权利要求1所述的偏移调整电路，其特征在于，所述动态比较器会接收一参考电压；以及所述至少一输入包含有所述参考电压。5.根据权利要求4所述的偏移调整电路，其特征在于，所述参考电压是一差动信号，以及所述电压设定是所述差动信号的一共模电压。6.根据权利要求4所述的偏移调整电路，其特征在于，所述动态比较器操作在一第一供应电压以及一第二供应电压之下；以及所述参考电压是所述第一供应电压。7.根据权利要求6所述的偏移调整电路，其特征在于，所述电压设定是所述第一供应电压的一电压位准。8.根据权利要求6所述的偏移调整电路，其特征在于，所述第一供应电压高于所述第二供应电压。9.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云翔，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71