一种循序渐进式模拟至数字转换器包含第一数字至模拟转换器，接收第一输入电压以产生第一输出电压；第二数字至模拟转换器，接收第二输入电压以产生第二输出电压；比较器，其正输入节点接收第一数字至模拟转换器的第一输出电压，其负输入节点接收第二数字至模拟转换器的第二输出电压；循序渐进式控制器，根据比较器的比较输出以控制第一数字至模拟转换器与第二数字至模拟转换器的切换，以产生输出码；第一校正电路，连接于比较器的正输入节点与地电压之间；及第二校正电路，连接于比较器的负输入节点与地电压之间。的负输入节点与地电压之间。的负输入节点与地电压之间。
【技术实现步骤摘要】
循序渐进式模拟至数字转换器
[0001]本专利技术是有关一种循序渐进式(SAR)模拟至数字转换器(ADC)，特别是关于一种可校正上板残电压(top-plate residue voltage)的循序渐进式模拟至数字转换器。
技术介绍
[0002]循序渐进式模拟至数字转换器(successive approximation register analog-to-digital converter,SAR ADC)为模拟至数字转换器(ADC)的一种，用以等效转换模拟信号为数字信号。循序渐进式模拟至数字转换器借由比较与搜寻所有可能的量化阶层以执行转换，用以得到数字输出。相较于一般的模拟至数字转换器，循序渐进式模拟至数字转换器使用较少的电路面积与功率消耗。
[0003]分时(time-interleaved)循序渐进式模拟至数字转换器使用多个次模拟至数字转换器(sub-ADC)，以加速转换。然而，这些次模拟至数字转换器之间的增益误差(gain error)或偏移误差(offset error)，会使得循序渐进式模拟至数字转换器的整体线性度降低。
[0004]因此亟需提出一种新颖的校正机制，用以降低循序渐进式模拟至数字转换器当中多个次模拟至数字转换器之间的增益误差。
技术实现思路
[0005]鉴于上述，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种循序渐进式(SAR)模拟至数字转换器(ADC)，可校正上板残电压，借以增强模拟至数字转换器的增益与输入范围。
[0006]根据本专利技术实施例，循序渐进式模拟至数字转换器包含第一数字至模拟转换器、第二数字至模拟转换器、比较器、循序渐进式控制器、第一校正电路及第二校正电路。第一数字至模拟转换器在其输入节点接收第一输入电压，在其输出节点产生第一输出电压。第二数字至模拟转换器在其输入节点接收第二输入电压，在其输出节点产生第二输出电压。比较器的正输入节点接收第一数字至模拟转换器的第一输出电压，其负输入节点接收第二数字至模拟转换器的第二输出电压。循序渐进式控制器根据比较器的比较输出以控制第一数字至模拟转换器与第二数字至模拟转换器的切换，以产生输出码。第一校正电路连接于比较器的正输入节点与地电压之间。第二校正电路连接于比较器的负输入节点与地电压之间。
[0007]较佳地，其中该第一数字至模拟转换器包含多个电容器，其上板连接至该第一数字至模拟转换器的输入节点，其下板可切换至正参考电压与负参考电压。
[0008]较佳地，其中该第二数字至模拟转换器包含多个电容器，其上板连接至该第二数字至模拟转换器的输入节点，其下板可切换至正参考电压与负参考电压。
[0009]较佳地，其中该第一校正电路包含多个并联的第一校正电容器，其上板连接该比较器的正输入节点，其下板借由第一校正开关可分别连接至地电压。
[0010]较佳地，其中该第二校正电路包含多个并联的第一校正电容器，其上板连接该比
较器的负输入节点，其下板借由第二校正开关可分别连接至地电压。
[0011]较佳地，更包含：重置开关，连接于该比较器的正输入节点与负输入节点之间，用以重置该比较器；及目标开关，连接于该比较器的正输入节点与目标电压之间。
[0012]较佳地，其中在校正时期，开启该重置开关与该目标开关，该循序渐进式控制器根据该比较器的比较结果以控制该第一校正电路与该第二校正电路的切换。
[0013]较佳地，其中该重置开关包含：第一电晶体与第二电晶体，组成第一反向器，其接收时脉信号；第三电晶体与第四电晶体，组成第二反向器，其接收该第一反向器的输出；电容器，其第一板接收该第二反向器的输出；第五电晶体，其汲极与源极连接于电源电压与该电容器的第二板之间，其闸极连接至重置节点；第六电晶体，其源极与汲极分别连接至该电容器的第二板与该重置节点，其闸极受控于该第一反向器的输出；第七电晶体与第八电晶体，串联于该重置节点与地之间，该第七电晶体的闸极受控于该第一反向器的输出，且该第八电晶体的闸极连接至电源电压；及第九电晶体，其汲极与源极分别连接至该比较器的正输入节点与负输入节点，其闸极连接至该重置节点。
[0014]较佳地，其中当该时脉信号为低位准时，该电容器充电，该第五电晶体与该第七电晶体开启，且该第六电晶体与该第九电晶体关闭，因此该比较器的负输出节点的电压保持于该第九电晶体的源极。
[0015]较佳地，其中当该时脉信号为高位准时，该电容器放电，该第五电晶体与该第七电晶体关闭，且该第六电晶体与该第九电晶体开启，因此该正输入节点的电压传送至该第九电晶体的源极。
[0016]借由上述技术方案，本专利技术至少具有以下优点效果：本专利技术循序渐进式模拟至数字转换器可校正上板残电压，能增强模拟至数字转换器的增益与输入范围。
附图说明
[0017]图1显示本专利技术实施例的可校正上板残电压的循序渐进式模拟至数字转换器的方框图。
[0018]图2显示图1的模拟至数字转换器的重置开关的电路图。
[0019]【主要元件符号说明】
[0020]100:循序渐进式模拟至数字转换器
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11A:第一数字至模拟转换器
[0021]11B:第二数字至模拟转换器
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12:比较器
[0022]13:循序渐进式控制器
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14A:第一校正电路
[0023]14B:第二校正电路
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21:第一反向器
[0024]22:第二反向器
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SWp:第一启动开关
[0025]SWn:第二启动开关
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SWcal_1:第一校正开关
[0026]SWcal_2:第二校正开关
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SWrst:重置开关
[0027]SWr_goal:目标开关
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Ccal_1:第一校正电容器
[0028]Ccal_2:第二校正电容器
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Vip:第一输入电压
[0029]Vin:第二输入电压
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Vrefp:正参考电压
[0030]Vrefn:负参考电压
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Vop:第一输出电压
[0031]Von:第二输出电压
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Vr_goal:目标电压
[0032]Vdd:电源电压
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M1:第一电晶体
[0033]M2:第二电晶体
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M3:第三电晶体
[0034]M4:第四电晶体<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种循序渐进式模拟至数字转换器，其特征在于，包含：第一数字至模拟转换器，在其输入节点接收第一输入电压，在其输出节点产生第一输出电压；第二数字至模拟转换器，在其输入节点接收第二输入电压，在其输出节点产生第二输出电压；比较器，其正输入节点接收该第一数字至模拟转换器的第一输出电压，其负输入节点接收该第二数字至模拟转换器的第二输出电压；循序渐进式控制器，根据该比较器的比较输出以控制该第一数字至模拟转换器与该第二数字至模拟转换器的切换，以产生输出码；第一校正电路，连接于该比较器的正输入节点与地电压之间；及第二校正电路，连接于该比较器的负输入节点与地电压之间。2.根据权利要求1所述的循序渐进式模拟至数字转换器，其特征在于，其中该第一数字至模拟转换器包含多个电容器，其上板连接至该第一数字至模拟转换器的输入节点，其下板可切换至正参考电压与负参考电压。3.根据权利要求1所述的循序渐进式模拟至数字转换器，其特征在于，其中该第二数字至模拟转换器包含多个电容器，其上板连接至该第二数字至模拟转换器的输入节点，其下板可切换至正参考电压与负参考电压。4.根据权利要求1所述的循序渐进式模拟至数字转换器，其特征在于，其中该第一校正电路包含多个并联的第一校正电容器，其上板连接该比较器的正输入节点，其下板借由第一校正开关可分别连接至地电压。5.根据权利要求1所述的循序渐进式模拟至数字转换器，其特征在于，其中该第二校正电路包含多个并联的第一校正电容器，其上板连接该比较器的负输入节点，其下板借由第二校正开关可分别连接至地电压。6.根据权利要求1所述的循序渐进式模拟至数字转换器，其特征在于，更包含：重置开关，连接于该比较器的正输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：许哲维，张顺志，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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