电子装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电子装置的方法，包括：提供具有参考电压输入端的电容型数模转换器；提供参考电压提供电路以产生参考电压至电容型数模转换器的参考电压输入端；以及，响应于电容型数模转换器的可切换电容器网路中的至少一个电容器的至少一次切换，产生补偿信号到电容型数模转换器的参考电压输入端。本发明专利技术能够最小化提供给该逐次逼近型模数转换器装置的参考电压中所发生的电压降，也能够被用来最小化功耗。本发明专利技术还公开了一种电子装置。本发明专利技术还公开了一种电子装置。本发明专利技术还公开了一种电子装置。

【技术实现步骤摘要】
电子装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种数模转换机制，特别有关于一种包括有一数模转换装置的电子装置以及相应的方法。

技术介绍

[0002]一般而言，传统的逐次逼近型模数转换/转换器(successive
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approximation register analog
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to
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digital conversion/converter，逐次逼近型模数转换器)装置采用传统的电容型数模转换/转换器电路(capacitive digital
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to
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analog conversion/converter(CDAC)circuit)来接收一参考电压信号以将一数字输入信号转换为一模拟输出信号/电压。然而，每一次当传统的电容型数模转换/转换器电路中的一个或多个电容器进行电平切换时，该传统的电容型数模转换/转换器电路均会从该参考电压信号中提取电荷量，而这不可避免地会导致该参考电压信号中出现一电压降而显着降低该参考电压信号的电平。该参考电压信号是由一传统的电压提供电路所提供，在该参考电压信号中出现该显着电压降之后，该传统的电压提供电路可以缓慢且逐渐地提高该参考电压信号的已经变得较低的电平。然而，如果传统的逐次逼近型模数转换/转换器装置是工作在更高的速度时，则传统电容型数模转换/转换器电路的每一个比特转换的安定时间(settle time)需要变得更短，然而对于传统的电容型数模转换/转换器电路来说，由于传统方法是在该参考电压信号出现明显的压降之后才缓慢而逐渐地升高该参考电压信号的电平，所以很难满足更短的安定时间的电路要求。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术的目的之一在于公开一种电子装置及相应的方法，以解决上述问题。
[0004]根据本专利技术的实施例，公开了一种电子装置。该电子装置包括一电容型数模转换器、一参考电压提供电路以及一补偿电路。电容型数模转换器具有一参考电压输入端。该参考电压提供电路耦接于该电容型数模转换器，并用以产生一参考电压至该电容型数模转换器的该参考电压输入端。该补偿电路耦接到该电容型数模转换器的该参考电压输入端，并用来响应于在该电容型数模转换器的一可切换电容器网路中的至少一个电容器的切换来产生一补偿信号至该电容型数模转换器的该参考电压输入端。
[0005]根据本专利技术的实施例，公开了一种电子装置的方法。该方法包括有：提供具有一参考电压输入端的一电容型数模转换器；提供一参考电压提供电路以产生一参考电压至该电容型数模转换器的该参考电压输入端；以及，响应于在该电容型数模转换器的一可切换电容器网路中的至少一个电容器的切换来产生一补偿信号至该电容型数模转换器的该参考电压输入端。
[0006]本专利技术的上述实施例能够最小化提供给该逐次逼近型模数转换器装置的参考电压中所发生的电压降，也能够被用来最小化功耗。
附图说明
[0007]图1为根据本专利技术一实施例的一电子装置的示意图。
[0008]图2是根据本专利技术一实施例的用于预测和测量一个电容器切换期间的一补偿电荷量的一补偿电路的原理操作的场景示例的示意图。
[0009]图3是根据本专利技术一实施例图1中的电容型数模转换器所包含的一电容器网路的场景示例的示意图。
[0010]图4是根据本专利技术一实施例的电容型数模转换器和补偿电路的方块示意图。
[0011]其中，附图标记说明如下：
[0012]100
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电子装置
[0013]105
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电容型数模转换器
[0014]110
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参考电压提供电路
[0015]115
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补偿电路
[0016]205
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可切换电容器网路
[0017]205A、205B、205C、1101、1151
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电容器
具体实施方式
[0018]本专利技术旨在于提供一种模数转换/转换器(analog
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to
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digital conversion/converter，ADC))装置的技术解决方案，例如是一逐次逼近型模数转换器装置(successive
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approximation register(SAR)ADC device)以及相应的方法，其能够被用来在每一次逐次逼近型模数转换器装置的数模转换/转换器(digital
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to
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analog conversion/converter，DAC)操作执行一比特转换时最小化提供给该逐次逼近型模数转换器装置的一参考电压中所发生的一电压降，以及也能够被用来最小化功耗。该方法可以被安排用来响应于该逐次逼近型模数转换器装置中的一个或多个电容器的多个不同切换条件/状态以基于该一个或多个电容器的一或多个电容值来预测从所提供的参考电压所提取出的一个或多个电荷量，以及也可以使用所预测出的一个或多个提取的电荷量作为一个或多个补偿电荷量来实现一或多个相应的电路以产生并提供该一个或多个补偿电荷量以响应于该多个不同的切换条件/状态来至少部分地补偿所提供的参考电压。
[0019]图1为本专利技术一实施例的一电子装置100的示意图。电子装置100例如是一逐次逼近型模数转换器装置并至少包括有一电容式/电容型数模转换/转换器(capacitive/capacitor digital
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to
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analog conversion/converter，CDAC))105、一参考电压提供电路110和一补偿电路115。该逐次逼近型模数转换器装置100通过使用该电容型数模转换器105的一数模转换操作以基于一逐次逼近型算法来执行一模数转换操作。
[0020]该参考电压提供电路110是设置于该逐次逼近型模数转换器装置100内部并耦接至该电容型数模转换器105，并用以产生一参考电压VREF至该电容型数模转换器105的一参考电压输入端。对于该逐次逼近型模数转换器装置100来说，不需要另外实现一个额外的引脚来耦接到一外部的参考电压提供电路。此外，该逐次逼近型模数转换器装置100比传统的逐次逼近型模数转换器装置消耗更少的功率。
[0021]该电容型数模转换器105具有用于接收参考电压VREF的该参考电压输入端、用于产生模拟输出信号SOUT的一输出端以及用于接收具有n个数据比特的数字输入信号D<1:n>
的一输入端。该电容型数模转换器105用于将该数字输入信号D<1:n>转换为该模拟输出信号SOU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子装置，其特征在于，包括有：一电容型数模转换器，具有参考电压输入端；一参考电压提供电路，耦接于所述电容型数模转换器，用以产生参考电压至所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端；以及一补偿电路，耦接到所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端，用于响应于所述电容型数模转换器的可切换电容器网路中的电容的切换而产生补偿信号到所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端。2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述补偿电路用以响应于所述电容型数模转换器的所述可切换电容器网路的不同切换事件，产生携带有不同的补偿电荷量的所述补偿信号至所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端，以补偿所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端出现的不同电压降。3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述补偿电路被安排用来基于所述可切换电容器网路的所述不同切换事件来预测从所述参考电压汲取的不同电荷量，并接着被安排用来使用所预测的所述不同的电荷量来产生不同的补偿电荷量。4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，所述补偿电路是基于从所述参考电压所汲取的所预测的所述不同的电荷量来分别设置多个补偿电容器的电容值，并接着响应于所述可切换电容器网路的所述不同切换事件，以控制所述多个补偿电容器来分别产生并提供所述不同的补偿电荷量。5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述参考电压提供电路包括有：一运算放大器，具有第一输入、第二输入和耦接到所述第一输入的输出；以及一第一电容器，耦接在接地电平和所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端之间。6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置是逐次逼近型模数转换器装置，并且所述可切换电容器网路包括有：多个开关单元；多个特定反相器；多个特定电容器，分别对应于由所述逐次逼近型模数转换器装置所决定且具有多个不同数据比特的数字判决信号，所述多个特定电容器分别具有多个第一端与多个第二端，所述多个第一端一起耦接到所述电容型数模转换器的输出节点，而所述多个第二端分别通过所述多个开关单元与所述多个特定反相器而选择性地耦接于所述参考电压与接地电平的其中一个；以及一第二电容器，耦接在所述电容型数模转换器的所述输出节点与所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端之间。7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述补偿电路包括有：一第一补偿电容器，所述第一补偿电容器的第一端耦接到所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端，所述第一补偿电容器的第二端耦接到第一逻辑控制单元的输出端；以及所述第一逻辑控制单元，实作为反相器，所述反相器耦接在所述第一补偿电容器与由所述可切换电容器网路内的特定反相器所产生的第一控制信号之间；
其中所述特定反相器是与所述数字判决信号的第一重要的比特有关；所述第一补偿电容器的电容值被配置为正比于由于与所述第一重要的比特有相关的特定电容器的切换所导致的所预测的汲取电荷量。8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述补偿电路另包括：多个第二逻辑控制单元；以及多个第二补偿电容器，每一个第二补偿电容器的第一端耦接于所述电容型数模转换器的所述参考电压输入端，所述每一个第二补偿电容器的第二端耦接第二逻辑控制单元的输出端；其中特定的第二逻辑控制单元被实作为反相器以用以接收由所述可切换电容器网路的所述多个开关单元中的特定开关单元所产生的第二控制信号，以及至少另一个第二逻辑控制单元被实作为反或闸以用来接收所述第二控制信号与所述可切换电容器网路所包括的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学欣，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：