模数转换电路及流水线模数转换器制造技术

本公开涉及模数转换电路及流水线模数转换器，所述电路是流水线模数转换器的一级，电路包括：子模数转换SADC模块、数模转换及放大MDAC模块、数字重建模块，SADC模块包括双比较器组件，双比较器组件用于在第一模拟信号与第一基准电信号的差值在预设范围时，输出双比较器的判断结果信号，产生第一电信号序列，利用第一电信号序列选通双比较器，以使得MDAC模块根据选通的比较器的比较结果输出第一余差信号；数字重建模块，用于对数字输出信号进行数字重建。本公开实施例可以在不增加摆幅的前提下实时地响应于增益误差的变化，及时调整电路的工作状态，使级间增益误差一直控制在一定范围内，输出精确的数字输出信号。输出精确的数字输出信号。输出精确的数字输出信号。

【技术实现步骤摘要】
模数转换电路及流水线模数转换器


[0001]本公开涉及集成电路
，尤其涉及一种模数转换电路及流水线模数转换器。

技术介绍

[0002]流水线模数转换器(ADC，Analog
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Digital Converter)由若干级功能类似的模块组成，每个模块包括子模数转换(SADC，Sub Analog
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Digital Converter)模块和数模转换及放大(MDAC，Multiplying Digital
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Analog Converter)模块等。相关技术的流水线模数转换器，由于MDAC模块存在非线性增益失真的情况，因此，相关技术的ADC的精度较低。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开提出了一种模数转换电路，所述电路是流水线模数转换器的一级，用于对输入模拟信号进行模数转换得到数字输出信号，所述电路包括：子模数转换SADC模块、数模转换及放大MDAC模块、数字重建模块，所述SADC模块用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模数转换电路，其特征在于，所述电路是流水线模数转换器的一级，用于对输入模拟信号进行模数转换得到数字输出信号，所述电路包括：子模数转换SADC模块、数模转换及放大MDAC模块、数字重建模块，所述SADC模块用于对输入的第一模拟信号进行模数转换得到第一数字信号；所述MDAC模块用于利用所述第一数字信号及所述第一模拟信号产生余差信号，其中：所述SADC模块包括多路比较单元，所述多路比较单元的任意一路包括双比较器组件，所述双比较器组件包括双比较器，所述双比较器用于判断第一模拟信号的范围，其中，所述双比较器组件用于：在所述第一模拟信号与第一基准电信号的差值在预设范围时，输出双比较器的判断结果信号，其中，所述判断结果信号表示双比较器的比较结果是否相同，根据所述判断结果信号产生并输出第一电信号序列，利用所述第一电信号序列选通所述双比较器中的一个，以使得所述MDAC模块根据选通的比较器的比较结果输出第一余差信号；所述数字重建模块，用于：接收所述判断结果信号、所述第一电信号序列、所述第一余差信号经后级电路量化的数字信号及所述数字输出信号，利用所述判断结果信号、所述第一电信号序列及所述第一余差信号经后级电路量化的数字信号对所述数字输出信号进行数字重建，输出重建后的数字输出信号。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述双比较器包括第一比较器、第二比较器，所述第一比较器的等效基准电信号为所述第一基准电信号与第一阈值电信号之和，所述第二比较器的等效基准电信号为所述第一基准电信号与第二阈值电信号之和，所述第一比较器及所述第二比较器的输入信号为所述第一模拟信号，其中，所述预设范围根据所述第一阈值电信号及所述第二阈值电信号确定。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，若当前采样周期对应的第一电信号序列的码字为高电平，所述双比较器组件用于选通所述第一比较器，并利用所述第一比较器输出的比较结果进行数模转换，及将选通所述第一比较器的选通结果输出到所述MDAC模块中的SDAC单元；若在当前保持阶段检测到所述第一比较器和所述第二比较器的比较结果相同，在相邻的下一采样周期，所述双比较器组件保持选通所述第一比较器，及将选通所述第一比较器的选通结果输出到所述SDAC单元。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，若在当前保持阶段检测到所述第一比较器和所述第二比较器的比较结果不同，在下一个采样阶段开始，所述双比较器组件用于利用所述判断结果信号更新第一电信号序列，并利用更新后的所述第一电信号序列选通所述第一比较器或所述第二比较器，将选通结果输出到所述SDAC单元，其中，当在下一个采样周期所述第一电信号序列的码字为低电平时，所述双比较器组件用于选通所述第二比较器，以输出所述第二比较器的比较结果，利用所述第二比较器输出的比较结果进行数模转换，及将选通所述第二比较器的选通结果输出到所述SDAC单元。5.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述双比较器组件包括比较判断单元，其中，所述比较判断单元电连接于所述第一比较器及所述第二比较器，用于根据所述第一
比较器和所述第二比较器的输出结果确定二者的比较结果是否相同，并输出所述判断结果信号。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电路包括第一控制单元，所述第一控制单元包括触发器及线性反馈移位寄存器，所述触发器用于对所述比较判断单元的输出信号采样后输出时钟信号，所述线性反馈移位寄存器用于根据所述时钟信号产生第一电信号序列，其中，所述双比较器组件还用于利用所述第一电信号序列选通所述第一比较器或所述第二比较器，及将选通结果输出到所述MDAC模块中的子数模转换SDAC单元。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述双比较器组件包括多路选择单元，其中，所述多路选择单元电连接于所述第一比较器及所述第二比较器，用于根据所述第一电信号序列选通所述第一比较器或所述第二比较器的结果。8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述数字重建模块包括：第一误差计算单元，用于利用所述第一电信号序列、所述判断结果信号及所述第一余差信号经后级量化的数字信号进行相关运算，得到第一误差估计值，所述第一误差估计值为一阶级间增益误差；第一数字重建单元，电连接于所述第一误差计算单元，用于利用所述第一误差估计值对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽坤，杨培，杨华中，李学清，殷秀梅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：