用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路制造技术

用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路，属于数模混合信号处理技术领域，该电路中的比较器输出产生电路和失调位补偿产生电路的第一输入端接第一时钟信号，比较器输出产生电路和失调位补偿产生电路的第二输入端接比较器比较结果，比较器输出产生电路的输出端和失调位补偿产生电路的输出端分别对应连接模数转换器输出调整电路的两个输入端，模数转换器输出调整电路的时钟输入端接入第二时钟信号，从模数转换器输出调整电路的输出端引出模数转换器的输出数据信号和溢出信号。该电路设置的置位功能，提高了模数转换器的转换速度，同时通过增加补偿位和利用输出调整电路对输出信号进行调整，消除提前置位所可能引起的误差并产生溢出信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路，属于数模混合信号处理

技术介绍
逐次逼近型模数转换器是现在最为流行的高速高精度模数转换器结构之一，在常见的用开关电容网络来实现的逐次逼近型模数转换器电路中，电容充放电的时间是影响转换速率的决定性因素，因电容充放电时间常数的增加造成了模数转换器转换速率的降低。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路，解决上述现有技术中存在的由于电容充放电时间常数的增加而造成的模数转换器转换速率降低的问题，提高逐次逼近型模数转换器的转换速率。技术方案为实现本专利技术的目的，本专利技术的失调位补偿电路，由比较器输出产生电路、失调位补偿产生电路、模数转换器输出调整电路构成，其中比较器输出产生电路和失调位补偿产生电路的数据信号输入端、时钟控制信号输入端分别对应接入比较器输出的有效数据信号和第一时钟控制信号；比较器输出产生电路的输出端接模数转换器输出调整电路的第一输入端，失调位补偿产生电路的输出端接模数转换器输出调整电路的第二输入端，模数转换器输出调整电路的时钟输入端接入第二时钟控制信号，从模数转换器输出调整电路的数据信号输出端引出模数转换器的输出数据信号，从溢出位输出端引出溢出信号。比较器输出产生电路和失调位补偿电路，在时钟信号的控制下产生比较器的输出结果和失调位，利用对某一相位的置位的功能，预先在电容上加上一定的电压偏移量以加快电容充放电过程，从而缩短电容的冲放电时间，提高模数转换器的转换速率，并通过增加补偿位来修正由于提前置位可能引起的误差。模数转换器输出调整电路对比较器输出产生和失调位产生电路的输出信号进行调整，消除用于提高转换速度的所增加的补偿位并通过调整产生溢出信号，判断模数转换器的输入信号是否超过输入范围。有益效果本专利技术的失调位补偿电路，利用比较器产生电路和失调位产生电路的置位功能，缩短了电容的冲放电时间，提高了模数转换器的转换速率；在增加补偿位来修正由于提前置位可能引起的误差的同时，通过模数转换器的输出调整电路的输出信号进行调整并产生溢出信号，在提高模数转换器的转换速率的同时，又增大了模数转换器的信噪比和无杂散动态范围。附图说明图1为本专利技术的失调位补偿电路框图。图2为本专利技术的比较器输出产生电路和失调位补偿产生电路。图3为本专利技术的模数转换器的输出调整电路。图4为本专利技术的比较器产生电路和失调位补偿产生电路各相位的时序图。具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。参见图1，图1为本专利技术的原理框图。本专利技术的用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路，由比较器输出产生电路10、失调位补偿产生电路20和模数转换器输出调整电路30构成，其中，比较器输出产生电路10的数据输入端D10和失调位补偿产生电路20的数据输入端D20接入比较器比较结果信号Din1，比较器输出产生电路10的时钟输入端C10和失调位补偿产生电路20的时钟输入端C20接入第一时钟信号CLK1；比较器输出产生电路10的输出端B101接模数转换器输出调整电路30的第一输入端D301，失调位补偿产生电路20的输出端B201接模数转换器输出调整电路30的第二输入端D302；模数转换器输出调整电路30的时钟输入端C30接入第二时钟信号CLK2，从模数转换器输出调整电路30的数据信号输出端O301引出模数转换器的输出数据信号，从溢出位输出端O302引出溢出信号。比较器输出产生电路10和失调位补偿产生电路20，在第一时钟信号的控制下产生比较器的输出结果和失调位，利用对其中一个相位的置位的功能，预先在电容上加上一定的电压偏移量以加快电容充放电过程，缩短电容的冲放电时间，提高模数转换器的转换速率，并通过增加一位补偿位来修正由于提前置位可能引起的误差，在提高模数转换器的转换速率的同时，又增大了模数转换器的信噪比和无杂散动态范围。模数转换器输出调整电路30对比较器输出产生电路10和失调位补偿产生电路20的输出信号进行调整，消除用于提高转换速度的所增加的补偿位并通过调整产生溢出信号，判断模数转换器的输入信号是否超过输入范围。参见图2，图2是本专利技术的比较器输出产生电路10和失调位补偿产生电路20的一个实施例的具体电路图。图中，比较器输出产生电路10和失调位补偿产生电路20由11个单元级联而成，比较器输出产生电路10的十个单元分别对应于10位有效数据信号B0、B1、B2、B3、B04、B5、B6、B7、B8、B9，第十一单元是失调位补偿产生电路20，对应于1位补偿位B04；每一个单元都由一个相位处理与非门、一个RS触发器、一个倒相器和一个传输门组成，相位处理与非门的输出端接RS触发器的第一输入端，RS触发器的输出端接倒相器的输入端，倒相器的输出端接传输门的输入端，传输门受互补时钟信号NI及I控制，这一结构用来锁存比较器的输出结果并在第一时钟信号CLK1的控制下将锁存信号输出。从传输门的输出端引出模数转换器输出的有效数据信号。第三单元103、第四单元104、第五单元105、第六单元106和第十一单元失调位补偿产生电路20的RS触发器的内部构成及连接相同，第三单元103中第三RS触发器1030由第三三输入与非门1031和第四三输入与非门1032交叉耦合组成，其中，第三三输入与非门1031的第三输入端和第四三输入与非门1032的第一输入端分别连接对方的输出端，第三三输入与非门1031的第一输入端和输出端是该触发器的第一输入端和输出端，第三三输入与非门1031的第二输入端是该触发器的第二输入端，第四三输入与非门1032的第三输入端是该触发器的第三输入端，第四三输入与非门1032的第二输入端是该触发器的置位端。第十单元100、第一单元101、第二单元102、第七单元107、第八单元108和第九单元109的RS触发器的内部构成及连接相同，第十单元100的中第十RS触发器1000由第十六三输入与非门1001和第十六两输入与非门1002交叉耦合组成，其中，第十六三输入与非门1001的第三输入端和第十六两输入与非门1002的第一输入端分别连接对方的输出端，第十六三输入与非门1001的第一输入端和输出端是该触发器的第一输入端和输出端，第十六三输入与非门1001的第二输入端是该触发器的第二输入端，第十六两输入与非门1002的第二输入端是第十RS触发器的置位端。比较器比较结果信号Din1经过第一倒相器0001分别接入所述11个单元的相位处理与非门的第一输入端。第一时钟信号CLK1在不同相位的时钟信号I6、I7、I8、I9、I10、I11、I12、I13、I14、I15、I16分别对应接入所述第九单元109、第八单元108、第七单元107、第六单元106、第五单元105、第四单元104、第十一单元20、第三单元103、第二单元102、第一单元101、第十单元100的相位处理与非门的第二输入端；第一时钟信号CLK1在不同相位的时钟信号“I6、I7、I13、I14、I15、I8、I9、I10、I11、I12”分别经过各自的倒相器对应接入所述第八单元108、第七单元107、第二单元102、第一单元101、第十单元100的RS触发器的置位端和第六单元106、第五单元105、第四单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路，其特征在于，它包括比较器输出产生电路（１０）、失调位补偿产生电路（２０）和模数转换器输出调整电路（３０），其中：比较器输出产生电路（１０）的数据输入端（Ｄ１０）和失调位补偿产生电路（２０）的数据输入端（Ｄ２０）接入比较器比较结果信号（Ｄｉｎ１），比较器输出产生电路（１０）的时钟输入端（Ｃ１０）和失调位补偿产生电路（２０）的时钟输入端（Ｃ２０）接入第一时钟信号（ＣＬＫ１）；比较器输出产生电路（１０）的输出端（Ｂ１０１）接模数转换器输出调整电路（３０）的第一输入端（Ｄ３０１），失调位补偿产生电路（２０）的输出端（Ｂ２０１）接模数转换器输出调整电路（３０）的第二输入端（Ｄ３０２）；模数转换器输出调整电路（３０）的时钟输入端（Ｃ３０）接入第二时钟信号（ＣＬＫ２），从模数转换器输出调整电路（３０）的数据信号输出端（Ｏ３０１）引出模数转换器的输出数据信号（ＯＵＴＰＵＴ），从溢出位输出端（Ｏ３０２）引出溢出信号（ＯＶＥＲＦＬＯＷ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建辉，龙善丽，王沛，茆邦琴，张萌，李红，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]