流水线型模数转换器制造技术

本发明专利技术提供一种流水线型模数转换器，流水线型模数转换器包括N级依次级联的流水线转换级，在前N

【技术实现步骤摘要】
流水线型模数转换器


[0001]本专利技术涉及模数混合集成电路
，特别是涉及一种流水线型模数转换器。

技术介绍

[0002]随着模数转换器(ADC)性能的不断提高，随机扰动技术被广泛应用于模数转换器中。对于流水线型模数转换器(PipelineADC)，一般在输入级注入已知权重的随机扰动来提高线性度。带输入随机扰动的传统流水线型模数转换器由随机扰动产生器、采样保持电路(SH)和多级串联的乘法数模转换器(MDAC)组成。对于带输入随机扰动的传统流水线型模数转换器，由于采样保持电路的性能要求大于等于模数转换器的性能，因此在功耗、面积、设计难度等方面都面临巨大挑战，特别是采样保持电路中的高性能放大器，往往消耗了整个模数转换器的1/4功耗、1/8的面积。
[0003]因此，目前亟需一种不通过采样保持电路就能向输入信号中注入随机扰动的随机扰动预量化技术方案，以降低模数转换器的整体功耗、面积及设计难度。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有随机扰动预量化技术的流水线型模数转换器架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流水线型模数转换器，其特征在于，所述流水线型模数转换器包括N级依次级联的流水线转换级，在前N
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1级所述流水线转换级中，至少一级所述流水线转换级包括：随机扰动产生模块，产生随机数字信号并对所述随机数字信号进行数模转换，得到随机模拟信号；乘法数模转换模块，包括闪烁型模数转换单元、数模转换单元及运算单元，所述闪烁型模数转换单元接收第一模拟信号并对所述第一模拟信号进行模数转换，得到数字信号，所述数模转换单元接收所述数字信号并对所述数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，所述运算单元接收所述第一模拟信号、所述第二模拟信号及所述随机模拟信号，所述运算单元将所述第一模拟信号加上所述随机模拟信号并减去所述第二模拟信号，得到残差模拟信号；其中，所述闪烁型模数转换单元还接收所述随机数字信号，在所述随机数字信号的作用下，对所述闪烁型模数转换单元中比较器的量化参考电平进行平移，以在所述第一模拟信号中等效加入随机扰动信号；N为大于等2的整数。2.根据权利要求1所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述闪烁型模数转换单元包括量化参考电平产生电路，所述量化参考电平产生电路产生多个不同大小的所述量化参考电平，所述量化参考电平产生电路接所述随机数字信号，在所述随机数字信号的作用下，对各个所述量化参考电平进行平移。3.根据权利要求2所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述量化参考电平产生电路包括：电流电压产生子电路，产生第一电压和第二电压，并产生基准电流；分压子电路，接所述第一电压和所述第二电压，结合所述第一电压和所述第二电压，进行分压处理，得到多个不同大小的所述量化参考电平；电流镜像选择子电路，接所述电流电压产生子电路及所述分压子电路，对所述基准电流进行镜像复制，得到镜像电流，还接所述随机数字信号，在所述随机数字信号的控制下，选择性地将所述镜像电流输入到所述分压子电路中，通过所述镜像电流对应产生的压差，对各个所述量化参考电平进行平移。4.根据权利要求3所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述电流电压产生子电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一PMOS管、第一NMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第一PMOS管的源极接电源电压，所述第一PMOS管的漏极经依次串接的所述第一电阻及所述第二电阻后接所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一运算放大器的反相输入端经串接的所述第三电阻后接地，所述第一运算放大器的反相输入端还经串接的所述第四电阻后接所述第一PMOS管的漏极，所述第一运算放大器的同相输入端经串接的所述第五电阻后接第一参考电压，所述第一运算放大器的同相输入端还经串接的所述第六电阻后接所述第一NMOS管的漏极，所述第一运算放大器的输出端接所述第一PMOS管的栅极，所述第二运算放大器的反相输入端接所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，所述第二运算放大器的同相输入端接第二参考电压，所述第二运算放大器的输出端接所述第一NMOS管的栅极；其中，所述第一PMOS管的漏极输出所述第一电压，所述第一NMOS管的漏极输出所述第二电压，所述第一PMOS管的漏极输出所述基准电流，所述第一NMOS管的漏极输入所述基准电流。
5.根据权利要求4所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述第一电阻的阻值等于所述第二电阻的阻值，所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的阻值、所述第五电阻的阻值及所述第六电阻的阻值相等，且所述第一电阻的阻值大于所述第三电阻的阻值。6.根据权利要求4所述的流水线型模数转换器，其特征在于，所述分压子电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻及第二十四电阻，所述第七电阻的一端接所述第一PMOS管的漏极，所述第七电阻的另一端经依次串接的所述第八电阻、所述第九电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪亚波，张勇，彭嘉豪，李婷，朱璨，李梁，付东兵，王健安，
申请(专利权)人：重庆吉芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：