一种模数转换器及模数转换方法技术

本发明专利技术实施例公开一种模数转换器。所述模数转换器包括：时钟生成器，包括M个传输门，所述M个传输门用于接收周期性的第一时钟信号，并分别对所述第一时钟信号进行选通控制，生成M个第二时钟信号，其中，M为大于等于2的整数；M个ADC通道，用于接收一个模拟信号，并分别在所述M个第二时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样以及模数转换，得到M个数字信号，其中每个ADC通道分别对应所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号。

【技术实现步骤摘要】
一种模数转换器及模数转换方法
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种模数转换器及模数转换方法。
技术介绍
目前，随着计算机、通信和多媒体等技术的飞速发展，高新
的数字化程度不断加深。在先进的电子系统的前端和后端，都需要运用模数转换器(analog-digitalconverter，ADC)，特别是在雷达、声呐、高速高分辨率的视频和图像显示、医疗成像、高性能控制器和传输器以及包括各种无线电接收机在内的现代数字通信等应用方面，对高速、高精度的ADC的性能要求越来越高。当前的高精度ADC为了同时兼顾高速性能，常常采用时序交织的方法，将多个高精度ADC并联运作，组成多通道ADC，而对于与多通道ADC所对应多个时钟信号，在传统的技术方案中是通过包括多个串联的D触发器的时钟生成器统一产生所对应多个时钟信号，在这种传统的方案中，由于每一个时钟信号均经过了不同的D触发器和输出驱动，当多个D触发器之间存在工艺偏差时，各个时钟的时钟偏移(timeskew)一般会达到皮秒(Picosecond，ps)级，由于存在时钟偏移，会导致不同的ADC通道通过模数转换得到的频谱上出现与时钟频率相关的谐波，从而影响了多通道ADC的转换精度，为了克服这个问题，现有技术采用了如图1所示的做法，图1中包括两个并联设置的与门，分别用于接收一个输入时钟信号，并采用一个同源时钟信号对两个与门各自接收的两个输入时钟信号进行重定时，则两个与门分别进行与运算后得到的两个输出时钟信号的下降沿就由该同源时钟信号的下降沿所确定，经过重定时后，这两个输出时钟信号之间的时钟偏移可以达到几百飞秒(Femtosecond，fs)的量级，但是，在高速高精度交织ADC采样中，随着输入信号频率的提高，几百飞秒量级的时钟偏移也难以满足线性度要求，因此亟需设计时钟偏移更低的时钟生成器。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种模数转换器以及模数转换方法，以实现更低级别的时钟偏移，满足高速高精度交织模数转换器对于时钟偏移的要求。第一方面，本专利技术提供了一种模数转换器，包括：时钟生成器，包括M个传输门，所述M个传输门用于接收周期性的第一时钟信号，并分别对所述第一时钟信号进行选通控制，生成M个第二时钟信号，其中，M为大于等于2的整数，所述第一时钟信号的每个周期中包括M个时钟脉冲，所述M个第二时钟信号的周期与所述第一时钟信号的周期相等，且每个第二时钟信号的每个周期中分别包括所述M个时钟脉冲中的一个时钟脉冲；M个ADC通道，用于接收一个模拟信号，并分别在所述M个第二时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样以及模数转换，得到M个数字信号，其中每个ADC通道分别对应所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号；加法器，用于在数字域对所述M个数字信号相加，得到一个数字输出信号。在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述M个第二时钟信号各自的相位构成公差为2π/M的等差数列，2π表示所述M个第二时钟信号的周期。结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述M个ADC通道中的任一ADC通道包括串联的采样保持电路和模数转换电路，其中，所述采样保持电路用于接收所述模拟信号，并在所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样，得到第一采样信号，所述第一模数转换电路用于在所述一个时钟信号的控制下对所述第一采样信号进行模数转换，得到一个数字信号。结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实施方式或者第一方面的第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，所述M个传输门中包括至少一个互补金属氧化物半导体CMOS传输门，P型金属氧化物半导体PMOS传输门或者N型金属氧化物半导体NMOS传输门。结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，所述至少一个CMOS传输门包括：PMOS管以及NMOS管，其中：所述PMOS管的源极与所述NMOS的漏极以及所述至少一个CMOS传输门的信号输入端连结于一点，所述PMOS管的漏极与所述NMOS管的源极以及所述至少一个CMOS传输门的信号输出端连结于一点，或者，所述PMOS管的源极与所述NMOS的源极以及所述至少一个CMOS传输门的信号输入端连结于一点，所述PMOS管的漏极与所述NMOS管的漏极以及所述至少一个CMOS传输门的信号输出端连结于一点；所述信号输入端用于接收所述第一时钟信号，所述PMOS管的栅极和所述NMOS管的栅极分别作为所述至少一个CMOS传输门控制端，用于在控制信号的作用下，对所述第一时钟信号进行选通控制，以在所述信号输出端得到一个第二时钟信号并输出；其中，所述控制信号为外部逻辑电路生成，或者由所述第一时钟信号通过逻辑运算得到。结合第一方面的第三种可能的实施方式或者第一方面的第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，所述PMOS管的栅极具体用于接收所述控制信号，所述NMOS管的栅极具体用于接收所述控制信号的反相信号，以控制所述至少一个CMOS传输门的导通，从而实现对所述第一时钟信号的选通控制。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式、第一方面的第四种可能的实施方式和第一方面的第五种可能的实施方式中的任意一种实施方式，在第六种可能的实施方式中，所述模数转换器还包括：振荡器，用于生成所述第一时钟信号。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式、第一方面的第四种可能的实施方式和第一方面的第五种可能的实施方式中的任意一种实施方式，在第七种可能的实施方式中，所述第一时钟信号为独立于所述ADC的系统时钟信号。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第七种可能的实施方式中的任意一种实施方式，在第八种可能的实施方式中，所述时钟生成器还包括缓冲器，用于接收所述第一时钟信号并增强所述第一时钟信号的驱动能力，以及将驱动能力增强后的所述第一时钟信号分别传输给所述M个传输门。第二方面，本专利技术提供了一种模数转换方法，用于模数转换器ADC，所述ADC包括：时钟生成器、M个ADC通道以及加法器，其中，所述时钟生成器包括M个传输门，所述方法包括：所述时钟生成器接收周期性的第一时钟信号，并通过所述M个传输门对所述所述第一时钟信号进行选通控制，生成M个第二时钟信号，其中，M为大于等于2的整数，所述第一时钟信号的每个周期中包括M个时钟脉冲，所述M个第二时钟信号的周期与所述第一时钟信号的周期相等，且每个第二时钟信号的每个周期中分别包括所述M个时钟脉冲中的一个时钟脉冲；所述M个ADC通道接收一个模拟信号，并分别在所述M个第二时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样以及模数转换，得到M个数字信号，其中每个ADC通道分别对应所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号；所述加法器在数字域对所述M个数字信号进行相加，得到一个数字输出信号。在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述M个第二时钟信号各自的相位构成公差为2π/M的等差数列，2π表示所述M个第二时钟信号的周期。结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实施方式，在第二方面的第二种可能的实施方式中，还包括：所述时钟生成器接收所述ADC所在系统的系统时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模数转换器ADC，其特征在于，包括：时钟生成器，包括M个传输门，所述M个传输门用于接收周期性的第一时钟信号，并分别对所述第一时钟信号进行选通控制，生成M个第二时钟信号，其中，M为大于等于2的整数；M个ADC通道，用于接收一个模拟信号，并分别在所述M个第二时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样以及模数转换，得到M个数字信号，其中每个ADC通道分别对应所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号；加法器，用于在数字域对所述M个数字信号相加，得到一个数字输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种模数转换器ADC，其特征在于，包括：时钟生成器，包括M个传输门，所述M个传输门用于接收周期性的第一时钟信号，并分别对所述第一时钟信号进行选通控制，生成M个第二时钟信号，其中，M为大于等于2的整数；M个ADC通道，用于接收一个模拟信号，并分别在所述M个第二时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样以及模数转换，得到M个数字信号，其中每个ADC通道分别对应所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号；加法器，用于在数字域对所述M个数字信号相加，得到一个数字输出信号。2.如权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述M个第二时钟信号各自的相位构成公差为2π/M的等差数列，2π表示所述M个第二时钟信号的周期。3.如权利要求1或2所述的模数转换器，其特征在于，所述M个ADC通道中的任一ADC通道包括串联的采样保持电路和模数转换电路，其中，所述采样保持电路用于接收所述模拟信号，并在所述M个第二时钟信号中的一个时钟信号的控制下，对所述模拟信号进行采样，得到第一采样信号，所述第一模数转换电路用于在所述一个时钟信号的控制下对所述第一采样信号进行模数转换，得到一个数字信号。4.如权利要求1至3任一所述的模数转换器，其特征在于，所述M个传输门中包括至少一个互补金属氧化物半导体CMOS传输门，P型金属氧化物半导体PMOS传输门或者N型金属氧化物半导体NMOS传输门。5.如权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，所述至少一个CMOS传输门包括：PMOS管以及N...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金达，周立人，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44