模拟数字转换装置及其电容调整方法制造方法及图纸

一种模拟数字转换装置及其电容调整方法，其包含比较器、至少一数字模拟转换器及参考缓冲器。比较器用以比较第一输入信号与第二输入信号而输出比较信号。至少一数字模拟转换器包含至少一电容。参考缓冲器用以提供参考信号，至少一数字模拟转换器接收参考信号，致使参考信号的电压抖动而产生抖动信号。至少一数字模拟转换器的该至少一电容的容值依据该抖动信号而调整。

Analog to digital converter and its capacitance adjustment method

【技术实现步骤摘要】
模拟数字转换装置及其电容调整方法
本公开是有关于一种转换装置及其调整方法，且特别是有关于一种模拟数字转换装置及其电容调整方法。
技术介绍
由于循续渐近式模拟数字转换器(SuccessiveapproximationADC,SARADC)具有低功耗的优势，因而广泛地使用于无线电子通信系统中。然而，在使用SARADC时，时常因为参考缓冲器提供的参考电压被SARADC抽取电荷后，导致参考电压变化，进而使得SARADC的比较器在进行取样信号与参考电压的比较时，产生错误的比较结果。
技术实现思路

技术实现思路
旨在提供本公开内容的简化摘要，以使阅读者对本公开内容具备基本的理解。此
技术实现思路
并非本公开内容的完整概述，且其用意并非在指出本公开实施例的重要/关键组件或界定本公开的范围。本公开内容的一目的是在提供一种模拟数字转换装置及其电容调整方法，以便解决现有技术存在的问题，解决的手段如后所述。为达上述目的，本公开内容的一技术的实施方式是关于一种模拟数字转换装置，其包含比较器、至少一数字模拟转换器及参考缓冲器。比较器用以比较第一输入信号与第二输入信号而输出第一比较信号。至少一数字模拟转换器包含至少一电容。参考缓冲器用以提供一参考信号，其中该至少一数字模拟转换器接收该第一比较信号并依据该第一比较信号以将该至少一电容耦接于该参考缓冲器，该至少一数字模拟转换器接收该参考信号，致使该参考信号的电压抖动产生一第一抖动信号，其中该至少一数字模拟转换器的该至少一电容的容值依据该第一抖动信号而调整。为达上述目的，本公开内容的另一技术的实施方式是关于一种模拟数字转换装置的电容调整方法，其中模拟数字转换装置包含比较器、至少一数字模拟转换器以及参考缓冲器，至少一数字模拟转换器包含至少一电容，其包含以下步骤：由该比较器根据该第一输入信号与该第二输入信号而输出一第二比较信号；由该至少一数字模拟转换器接收该第二比较信号并依据该第二比较信号以将该些电容的其中至少一个耦接于该参考缓冲器；由该至少一数字模拟转换器接收该参考信号，致使该参考信号的电压抖动产生一第一抖动信号；以及依据该第一抖动信号而调整该至少一数字模拟转换器的该至少一电容的容值。因此，根据本公开的
技术实现思路
，本公开实施例所示的模拟数字转换装置及电容调整方法，得以将参考电压Vref的电压抖动造成的误差精确地计算出来，如此一来，模拟数字转换装置中的电容排布得以最佳的冗余度(redundancy)来进行补偿。在参阅下文实施方式后，本公开所属
中普通技术人员当可轻易了解本公开的基本精神及其他专利技术目的，以及本公开所采用的技术手段与实施方式。附图说明为让本公开之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：图1是依照本公开一实施例绘示一种模拟数字转换装置的示意图。图2是示出依照本公开一实施例的一种如图1所示的模拟数字转换装置的参考缓冲器的输出波形示意图。图3是依照本公开一实施例绘示一种模拟数字转换装置的电容调整方法的流程示意图。根据惯常的作业方式，图中各种特征与组件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本公开相关的具体特征与组件。此外，在不同图式间，以相同或相似的组件符号来指称相似的组件/部件。具体实施方式为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本公开的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本公开具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本公开所属
中普通技术人员所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词亦涵盖该名词的单数型。图1是依照本公开一实施例绘示一种模拟数字转换装置100的示意图。如图1所示，模拟数字转换装置100包含取样开关110、比较器120、数字模拟转换器130、数字模拟转换器140、参考缓冲器150及逻辑电路160。在一实施例中，模拟数字转换装置100可为但不限于循续渐近式模拟数字转换器(SuccessiveapproximationADC,SARADC)，逻辑电路160可为但不限于循续渐近式(SAR)逻辑电路，用以输出模拟数字转换装置100的数字输出信号。在连接关系上，取样开关110耦接于比较器120。比较器120耦接于数字模拟转换器130、数字模拟转换器140及逻辑电路160。数字模拟转换器130及数字模拟转换器140耦接于参考缓冲器150。在操作上，取样开关110在取样周期时接收第一输入信号vip与第二输入信号vin，并提供第一输入信号vip与第二输入信号vin给比较器120输入侧的第一端与第二端。第一输入信号vip与第二输入信号vin可以是相同或不同的直流电压，本专利技术不限于此。比较器120用以比较第一输入信号vip与第二输入信号vin而输出比较信号至逻辑电路160。逻辑电路160依序输出n个位(bit)的数字输出信号。数字模拟转换器130包含复数个电容C1～Cn，数字模拟转换器140包含多个电容C1～Cm，n与m为正整数。上述多个电容分别对应不同的位数的电容。参考缓冲器150提供一参考信号Vref给数字模拟转换器130及数字模拟转换器140。其中，数字模拟转换器130及数字模拟转换器140通过分别连接多个电容的开关132(例如：反相器(invertor))，将各个电容的下板选择性地切换至参考信号Vref或参考电位(例如：接地电位)，其中，各个开关是依据第n个位的数字输出信号选择性地切换各个电容的下板连接至参考信号Vref或参考电位。此外，数字模拟转换器130的多个电容的上板是连接比较器120的输入端点B，数字模拟转换器140的多个电容的上板是连接比较器120的输入端点A。当取样开关110在取样周期结束后，模拟数字转换装置100进入二元搜寻(binarysearch)模式，由于此时数字模拟转换器130(或模拟转换器140)会抽取参考缓冲器150的电荷，致使参考信号Vref的电压抖动产生抖动信号。外部主机(图中未示)用以依据抖动信号而调整数字模拟转换器130及数字模拟转换器140的各个电容的容值。在一实施例中，在二元搜寻模式下的第一循环周期(cycle)，比较器120用以比较输入端点A与输入端点B的电压，若输入端点A的电压大于输入端点B的电压则输出1，逻辑电路160输出1，此时，数字模拟转换器130的最高有效位(MostSignificantBit，MSB)电容的下板会切到参考缓冲器150的参考信号Vref。反之，若输入端点A的电压小于输入端点B的电压，则比较器120输出0，逻辑电路160输出0，此时，数字模拟转换器140的最高有效位电容会切到参考缓冲器150的参考信号Vref。接着在后续的循环周期中，对应各个位的电容依本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟数字转换装置，包含：/n一比较器，用以比较一第一输入信号与一第二输入信号而输出一第一比较信号；/n至少一数字模拟转换器，包含至少一电容；以及/n一参考缓冲器，用以提供一参考信号，其中该至少一数字模拟转换器接收该第一比较信号并依据该第一比较信号以将该至少一电容耦接于该参考缓冲器，该至少一数字模拟转换器接收该参考信号，致使该参考信号的电压抖动产生一第一抖动信号，该至少一数字模拟转换器的该至少一电容的容值依据该第一抖动信号而调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟数字转换装置，包含：
一比较器，用以比较一第一输入信号与一第二输入信号而输出一第一比较信号；
至少一数字模拟转换器，包含至少一电容；以及
一参考缓冲器，用以提供一参考信号，其中该至少一数字模拟转换器接收该第一比较信号并依据该第一比较信号以将该至少一电容耦接于该参考缓冲器，该至少一数字模拟转换器接收该参考信号，致使该参考信号的电压抖动产生一第一抖动信号，该至少一数字模拟转换器的该至少一电容的容值依据该第一抖动信号而调整。


2.根据权利要求1所述的模拟数字转换装置，其中，该至少一数字模拟转换器包含至少一开关，该至少一开关接收该第一比较信号并依据该第一比较信号以将该至少一电容耦接于该参考信号或一参考电位。


3.根据权利要求1所述的模拟数字转换装置，其中，依据该第一抖动信号与一理想参考信号的一第一差值以计算一第一输入误差，且该第一输入误差为经该至少一数字模拟转换器的该至少一电容分压而在该比较器的一输入侧产生的一误差值，该至少一数字模拟转换器的该至少一电容的容值依据该第一输入误差而调整。


4.根据权利要求3所述的模拟数字转换装置，其中，该至少一数字模拟转换器包含多个电容，该比较器根据该第一输入信号与该第二输入信号而输出一第二比较信号，该至少一数字模拟转换器接收该第二比较信号并依据该第二比较信号以将该些电容的其中至少一个耦接于该参考缓冲器，该至少一数字模拟转换器接收该参考信号，致使该参考信号的电压抖动产生一第二抖动信号，该至少一数字模拟转换器的该些电容的其中至少一个的容值依据该第二抖动信号而调整，该第一抖动信号包含一第一抖动区段，依据该第一抖动信号在该第一抖动区段末端的一第一数值与该理想参考信号的该第一差值以计算该第一输入误差。


5.根据权利要求4所述的模拟数字转换装置，其中，依据该第二抖动信号与该理想参考信号的一第二差值以计算一第二输入误差，且该第二输入误差为经该至少一数字模拟转换器的该些电容分压而在该比较器的该输入侧产生的该误差值，该至少一数字模拟转换器的该些电容的其中至少一个的容值依据该第二输入误差而调整，该第二抖动信号包含一第二抖动区段，依据该第二抖动信号于该第二抖动区段末端的一第二数值与该理想参考信号的该第二差值以计算该第二输入误差。


6.根据权利要求5所述的模拟数字转换装置，其中，该至少一数字模拟转换器包含一第一数字模拟转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓波，黄诗雄，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71