管线式模拟数字转换器与信号转换方法技术

管线式模拟数字转换器包含多个转换器电路系统以及校正电路系统。多个转换器电路系统按照次序将一个输入信号转换为多个第一数字码。多个转换器电路系统中的第一转换器电路系统根据第一信号执行量化操作以产生该多个第一数字码中的第一对应数字码，其中该第一信号为该输入信号与前级残余信号中的一个信号，是由该第一转换器电路系统处理的一个信号。校正电路系统组合该多个第一数字码以输出第二数字码，并检测量化操作是否完成以产生多个控制信号，并根据该多个控制信号决定是否将第二数字码设定为多个默认数字码中的第二对应数字码。码。码。

【技术实现步骤摘要】
管线式模拟数字转换器与信号转换方法


[0001]本专利技术申请关于管线式模拟数字转换器，尤其是关于具有可设定默认数字码的管线式模拟数字转换器及其信号转换方法。

技术介绍

[0002]管线式模拟数字转换器可通过多级转换来依序将输入信号转换为对应的数字码。在现有技术中，每一级转换的操作期间是固定的。随着频率速度的提升，一个周期的时间越缩短。如此一来，管线式模拟数字转换器中的比较器电路可能无法在预定的时间内产生正确的量化结果，导致最终输出的数字码不准确。

技术实现思路

[0003]在一些实施例中，管线式模拟数字转换器包含多个转换器电路系统以及校正电路系统。多个转换器电路系统用以按照次序将一个输入转换信号为多个第一数字码。该多个转换器电路系统中的第一转换器电路系统用以根据第一信号执行量化操作以产生该多个第一数字码中的第一对应数字码，其中该第一信号为该输入信号与前级残余信号中由该第一转换器电路系统处理的一个信号。校正电路系统用以组合该多个第一数字码以输出第二数字码，并用以检测该量化操作是否完成以产生多个控制信号，并根据该多个控制信号决定是否将该第二数字码设定为多个默认数字码中的第二对应数字码。
[0004]在一些实施例中，信号转换方法包含下列操作：通过多个转换器电路系统按照次序将一个输入信号转换为多个第一数字码，其中该多个转换器电路系统中的第一转换器电路系统根据第一信号执行量化操作以产生该多个第一数字码中的第一对应数字码，且该第一信号为该输入信号与前级残余信号中由该第一转换器电路系统处理的一个信号；组合该多个第一数字码以输出第二数字码；以及检测该量化操作是否完成以产生多个控制信号，并根据该多个控制信号决定是否将该第二数字码设定为多个默认数字码中的第二对应数字码。
[0005]有关本专利技术申请的特征、操作与功效，将结合附图和较佳实施例详细说明如下。
附图说明
[0006]图1为根据本专利技术申请一些实施例绘制一种管线式(pipeline)模拟数字转换器的示意图；图2A为根据本专利技术申请一些实施例绘制图1中的转换器电路系统的示意图；图2B为根据本专利技术申请一些实施例绘制图2A中的子模拟数字转换器电路的示意图；图2C为根据本专利技术申请一些实施例绘制图1中的检测电路的示意图；图2D为根据本专利技术申请一些实施例绘制图1中的信号与残余信号的转换特性图；图3为根据本专利技术申请一些实施例绘制图1中的校正电路系统的操作流程图；以及
图4为根据本专利技术申请一些实施例绘制信号转换方法的流程图。
[0007]符号说明00、01、10:数字码100：管线式模拟数字转换器110：取样保持电路120[1]、120[2]、120[3]:转换器电路系统121：子模拟数字转换器电路122：乘法数字模拟转换器电路122
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1：子数字模拟转换器电路122
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2：减法器电路122
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3：残值放大器电路130：校正电路系统132：检测电路134：控制逻辑电路201、202:比较器电路203：编码器电路211～212:逻辑闸电路213～214：正反器电路221、222:区间400：信号转换方法A、A'、B、B'、C、C'、D、D'：点CLK1、CLK2、CLK1'、CLK2'、CLK3、CLK3'：频率信号D1[1]～D1[3]、DOUT:数字码D2[1]～D2[4]：默认数字码S1、S2、S3：信号S2[1]、S2[2]：残余信号S310、S320、S330、S410、S420、S430：操作SV[1]、SV[2]:生效信号VC[1]～VC[4]:控制信号VIN：输入信号Tsample：取样期间Tamplify：放大期间VREF、VREF1、VREF2：参考电压VO1～VO4：输出信号
具体实施方式
[0008]本文所使用的所有技术术语具有其通常的含义。这些术语在普遍常用字典中的定义，在本专利技术申请的内容中包含任一在此讨论的术语的使用例子仅为示例，不应用于限制本专利技术申请的范围与含义。同样地，本专利技术申请也不限于此说明书所示出的各种实施例。
[0009]关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指两个或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，也可指两个或多个组件相互操作或动作。如本文所用，用语“电路系统(circuitry)”可为由至少一个电路(circuit)所形成的单一系统，且用语“电路”可为由至少一个晶体管与/或至少一个主被动组件按一定方式连接以处理信号的装置。
[0010]如本文所用，用语“与/或”包含了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。在本文中，使用第一、第二与第三等等词汇，是用于描述并辨别各个组件。因此，在本文中的第一组件也可被称为第二组件，而不脱离本专利技术申请的本意。为易于理解，在各附图中的类似组件将被指定为相同标号。
[0011]图1为根据本专利技术申请一些实施例绘制一种管线式(pipeline)模拟数字转换器100的示意图。管线式模拟数字转换器100包含取样保持电路110、多个转换器电路系统120[1]～120[3]以及校正电路系统130。
[0012]取样保持电路110根据频率信号CLK1对输入信号VIN取样，并输出取样到的输入信号VIN为信号S1。在一些实施例中，取样保持电路110可由切换式电容电路实施。多个转换器电路系统120[1]～120[3]按照次序转换由取样保持电路110取样到的输入信号VIN(即信号S1)为多个数字码D1[1]～D1[3]。在一些实施例中，多级转换器电路系统120[1]～120[2]具有相同结构。在一些实施例中，转换器电路系统120[3]可为(但不限于)快闪式模拟数字转换器电路，其用以根据转换器电路系统120[2]产生的残余信号S2[2]产生数字码D1[3]。
[0013]校正电路系统130检测转换器电路系统120[1]的量化操作是否完成以产生多个控制信号VC[1]以及VC[2]，并检测转换器电路系统120[2]的量化操作是否完成以产生多个控制信号VC[3]以及VC[4]。校正电路系统130更组合多个数字码D1[1]～D1[3]以输出数字码DOUT，并根据多个控制信号VC[1]～VC[4]决定是否将数字码DOUT设定为多个默认数字码D2[1]～D2[4]中的对应者。
[0014]在一些实施例中，校正电路系统130更用以在测试期间内对多个转换器电路系统120[1]～120[3]进行测试，以产生多个默认数字码D2[1]～D2[4]。关于此处操作将在后参照图3说明。
[0015]在一些实施例中，校正电路系统130包含检测电路132以及控制逻辑电路134。检测电路132用以检测转换器电路系统120[1]以及转换电路系统120[2]的量化操作是否完成，以产生多个控制信号VC[1]～VC[4]。控制逻辑电路134可组合多个数字码D1[1]～D1[3]为数字码DOUT。控制逻辑电路134根据多个控制信号VC[1]～VC[4]决定是否将数字码DOUT设定为默认数字码D2[1]～D2[4]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管线式模拟数字转换器，其特征在于，所述管线式模拟数字转化器包含：多个转换器电路系统，用以按照次序将一个输入信号转换为多个第一数字码，其中所述多个转换器电路系统中的第一转换器电路系统用以根据第一信号执行量化操作以产生所述多个第一数字码中的第一对应数字码，其中所述第一信号为由所述第一转换器电路系统处理的一个信号，并且是所述输入信号与前级残余信号中的一个信号；以及一个校正电路系统，用以组合所述多个第一数字码以输出一个第二数字码，并用以检测所述量化操作是否完成以产生多个控制信号，并根据所述多个控制信号决定是否将所述第二数字码设定为多个默认数字码中的第二对应数字码。2.如权利要求1所述的管线式模拟数字转换器，其特征在于，所述第一转换器电路系统更用以根据所述第一对应数字码处理所述第一信号以产生当级残余信号，且所述校正电路系统更用以在测试期间记录当所述第一转换器电路系统输出具有第一数值的所述第一对应数字码时，所述多个转换器电路系统中的至少一者根据所述当级残余信号所产生的最大值，并记录当所述第一转换器电路系统输出具有第二数值的所述第一对应数字码时，所述多个转换器电路系统中的所述至少一者根据所述当级残余信号所产生的最小值，以产生所述多个默认数字码中的对应者。3.如权利要求2所述的管线式模拟数字转换器，其特征在于，所述第一数值与所述第二数值为连续的数值，且所述第二数值大于所述第一数值。4.如权利要求2所述的管线式模拟数字转换器，其特征在于，所述多个默认数字码中的所述对应者为根据所述最小值、所述最大值、第三数值以及第四数值决定，所述第三数值为所述第一数值与权重值的乘积，且所述第四数值为所述第二数值与所述权重值的乘积。5.如权利要求1所述的管线式模拟数字转换器，其特征在于，所述校正电路系统包含：一个检测电路，用以检测所述量化操作是否完成，以产生所述多个控制信号；以及一个控制逻辑电路，用以组合所述多个第一数字码以产生所述第二数字码，并根据所述多个控制信号决定是否将所述第二数字码设定为所述第二对应数字码。6.如权利要求5所述的管线式模拟数字转换器，其特征在于，所述检测电路包含：多个逻辑闸电路，用以根据来自所述第一转换器电路系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：