一种切换式电容电路，经由一采样阶段、一第一转移阶段及一第二转移阶段周期性地工作。在该采样阶段，该切换式电容电路对一输入电压进行采样，在该第一转移阶段，利用一比例放大该采样的输入电压并转移到一第一负载，在该第二转移阶段，该切换式电容电路对于该多个电容中至少一电容将其连接端之一极性反向改变，且利用一比例放大该采样的输入电压并转移到一第二负载。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术系有关于一种电子电路，尤指一种切换式电容电路。
技术介绍
以切换式电容电路是一种新兴发展中的科技，这种切换式电容电路操作于两种阶段下，这两种阶段分别为”采样”阶段(sampling phase)与”转移”阶段(transfer phase)，并且分别由两个没有部分重迭的时钟脉冲φ1与φ2所控制。在以一采样率为f工作的典型两阶段的以比较器为主的切换式电容电路中，每一阶段的持续时间系略小于采样时钟脉冲周期T＝1/f的一半。在采样阶段(φ1)期间，利用一采样电容C1来对一输入电压VI采样，其中采样电容C1的“+”端点连接到VI，而采样电容C1的“-”端点连接到一共模电压VCM，而在转移阶段(φ2)期间，储存于采样电容C1的电荷经由一电荷转移电路转移到一积分电容C2，其中此电荷转移电路包含有一比较器130以及一电荷泵(CP)140，而电荷泵140包含有一电流源(current source)I1以及一电流汇(current sink)I2，如图1所示，其中VDD是一电源电压，且VSS是此系统中之最低电位，请注意VCM是一共模电压，而其电压值通常接近于VDD与VSS的平均值。负载电容CL经由一采样开关150连接到VCM，而采样开关150系由一切换信号S所控制。此电荷转移电路用以转移储存于采样电容C1的电荷到积分电容C2直到比较器130的两个输入端具有相同的电位为止，亦即VX＝VCM。而以比较器为主的切换式电容电路100在转移阶段(φ2)期间的工作原理将在以下内容中简单描述。图2是描绘关于切换式电容电路100在转移阶段的时序示意图。一开始时，维持此切换信号S，使得采样开关150会被关闭以形成导通状态，并且使得负载电容CL可以连接到VCM，与此同时，VO停留在之前的循环结束后的采样位准，并且VX会接近于VCM，而这个从时间t1开始并且在时间t5结束的转移阶段(φ2)包含有预先调整(P)阶段、粗略的电荷转移(E1)阶段、精细的电荷转移(E2)阶段以及一保持(H)阶段等这四个子阶段。首先，以比较器为主的切换式电容电路100会进入P阶段(于时间t1)，并且在此阶段期间将输出节点的电位VO拉低到VSS，并且使得VX下降到低于VCM的VXO。然后，于时间t2进入E1阶段，而在此阶段期间，比较器130系检测到VX＜VCM，并且电荷泵140的电流汇I1会将电荷注入到包含有负载电容CL、积分电容C2以及采样电容C1的电路中，以使得VX以及VO都能相对快速地提高电压。接着，在比较器130检测到VX＞VCM的瞬间时，亦即于时间t3开始进入E2阶段，在此请注意，由于电路的延迟量，t3会稍微落后于当VX向上超越VCM时确切的时间点，而在E2阶段期间，电荷泵140的电流汇I2会从包含有负载电容CL、积分电容C2以及采样电容C1的电路中汲取电荷，以使得VX以及VO都能相对缓慢地降低电压。最后，以比较器为主的切换式电容电路100会在时间t4，亦即在比较器130再次检测到VX＜VCM的时间点开始进入H阶段，同样地，由于电路的延迟量，t4会稍微落后于当VX向下超越VCM时确切的时间点，而在H阶段期间，不再维持切换信号S，因此采样开关150会被打开以形成开路，以及储存于负载电容CL的电荷会会被采样以及停止转移；此外，电荷泵140会被关闭。由于现有切换式电容电路100的延迟量，VO的最终采样数值总是会有一误差存在，如图2所示，可以清楚地看到实际的采样数值总是稍微低于理想的采样数值，亦即在VX向下超越VCM时确切的时间点之数值；此外，现有切换式电容电路100容易遭受由于比较器130的偏移量所导致的误差之影响。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提供一种切换式电容电路，以解决上述问题。本专利技术的目的之一，在于提供一种切换式电容电路，可以消除由于电路之不理想性(特别是指电路的延迟量或电路的偏移量或二者)所导致之误差的方法。依据一实施例，系提供一种切换式电容电路，其包含有一比较器，一电荷泵以及多个电容，其特征在于在一采样阶段，该切换式电容电路对一输入信号进行采样；在一第一转移阶段，该切换式电容电路利用一比例来放大该采样的输入信号并转移到一第一负载；以及在一第二转移阶段，该切换式电容电路对于该多个电容中至少一电容将其连接端之一极性反向改变，且利用该比例来放大该采样的输入信号并转移到一第二负载。依据一实施例，系提供一种用于一切换式电容电路的误差消除方法，该切换式电容电路包含有一比较器、一电荷泵以及多个电容，其特征在于在一采样阶段，对一输入信号进行采样；在一第一转移阶段，利用一比例来放大该采样的输入信号并转移到一第一负载；在一第二转移阶段，对于该多个电容中至少一电容将其连接端之一极性反向改变；以及在该第二转移阶段，利用该比例来放大该采样的输入信号并转移到一第二负载。配合下列附图、实施例的详细说明及权利要求，将上述及本专利技术的其他目的与特点详述于后。附图说明图1是描绘现有操作于转移阶段下的切换式电容电路的示意图。图2是描绘图1所示的切换式电容电路的时序示意图。图3系本专利技术一实施例之操作于一第一转移阶段下的切换式电容电路的示意图。图4系本专利技术一实施例之操作于一第二转移阶段下的切换式电容电路的示意图。图5是描绘图3所示操作于一第二转移阶段下以及图4所示操作于一第二转移阶段下的切换式电容电路的时序示意图。图6是描绘图3所示之电路的一差动电路版本。主要元件符号说明 具体实施例方式本说明书将会描述一些关于本专利技术的实施例，但在相关
中具有通常知识者应该了解到本专利技术可以由许多种方式来加以实现，并不局限于以下的说明中所提供的特定实施例或是实方法。一般而言，本专利技术可以应用于任何的数据采样模拟电路，举例来说，本专利技术可以应用于一管线式(pipeline)模拟数字转换器，也可以应用于一三角积分式模拟数字转换器(delta-sigma ADC)。在本说明书中公开一种依据本专利技术所实现的两阶段(例如是采样阶段(φ1)与转移阶段(φ2))的切换式电容电路中，但这只是用于举例说明，而不是本专利技术的限制条件。本专利技术公开了一种利用将误差平均以消除由于偏移量(例如是比较器的偏移量)以及电路的延迟量所导致之误差的方法。一实施例中，采样电容C1现在则是由两个具有相同电容值的电容C1A与C1B所取代，其中，在采样阶段(φ1)期间，电容C1A与C1B的“+”端点都是连接到输入电压VI，而电容C1A与C1B的“-”端点则都是连接到共模电压VCM，同时，负载电容CL现在则是由两个具有相同电容值的电容CLA与CLB所取代。在一实施例中，转移阶段(φ2)系被进一步分成两个没有部分重迭的阶段一第一转移阶段(φ2A)以及一第二转移阶段(φ2B)，而在此第一转移阶段(φ2A)期间的电路架构系如图3所描绘。其中，与图1中所示现有的切换式电容电路100相较之下，除了以下所描述的四个部分的改变之外，其他部分是相似的，而这四个改变的部分分别为(1)C1由C1A所取代；(2)CL由CLA所取代；(3)E1由E1A所取代；以及(4)E2由E2A所取代，而图3的切换式电容电路100A工作方式如下一开始时，本专利技术先进行一预先调整(PA)阶段来使得VX＜VCM，然后再进行一粗略的电荷转移阶段(E1A)，直到检测到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种切换式电容电路，其包含有一比较器，一电荷泵以及多个电容，其特征在于： 在一采样阶段，该切换式电容电路对一输入信号进行采样； 在一第一转移阶段，该切换式电容电路利用一比例来放大该采样的输入信号并转移到一第一负载；以及 在一第二转移阶段，该切换式电容电路对于该多个电容中至少一电容将其连接端之一极性反向改变，且利用该比例来放大该采样的输入信号并转移到一第二负载。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林嘉亮，
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：71[中国|台湾]
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