AD转换器制造技术

模数转换通过采样输入电压和对采样电压的AD转换来实现。在采样保持电路中，响应采样输入电压在差分放大器的第一和第二输出之间产生差分放大器输出电压。通过使用第一或第二开关来连接差分放大器的一个输出或另一个输出到AD转换电路中的电路节点，选择转换极性。这些从差分放大器的两个输出到AD转换电路的同一电路节点的开关，在使第一和第二开关的选定之一导通之前，均被同时导通。这样，无须用于此目的的专用开关，放大器输出电压被重置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有采样保持 电路和模数转换器的电子电路。
技术介绍
时间依赖模拟信号的时间离散模数转换包括通过采样保持电路在实质上离散的时间点上对模拟信号的采样和通过模数转换器对采样模拟信号的处理以转换它们为数字值。这样的电路可以以多种方式优化。高速率转换可以通过对不同时间点的采样的并行转换来实现。因为转换所需的时间比连续采样之间的最小可能时间长，这可以通过采样保持电路和多个模数转换器之间的多路输出选择器完成。当使用差分电路时，偏移量影响可以通过信号斩波等消除，即当以不同的极性施加信号时进行转换。采样间的干扰可以通过重置电路中不同处理时间点的信号之间的电压来消除。斩波和多路输出选择在时间离散数模转换中的应用在文章“ACMOS 15-bit 125-MS/s Time Interleaved ADC With Digital BackgroundCalibration"IjfiS 文章由 Zwei-Mei Lee 等所著，发表在 IEEEJournal of Solid State circuits 第 42 卷，第 10期，第2149-2160页。这篇文章讨论了模数转换器(ADC)的偏移量校准。使用了差分电路，其在采样保持电路中具有差分放大器，以及具有差分输入的ADC。开关连接采样保持电路到交替的转换通道。斩波器切换差分放大器和通道的差分输入之间的连接的极性。差分放大器的每一个输出经过斩波器的第一和第二开关耦合到差分输入的每一个。第一和第二开关交替导通，以反转从放大器到ADC电路的耦合的极性。Zwei-Mei Lee等提出以伪随机的方式在正常操作期间进行此操作，以使从ADC的输出确定偏移值成为可能，其可以用来做偏移的校正。Zwei-Mei Lee等通过并联的差分ADC电路将这一点与时间交织转换结合，可选地连接采样保持电路的差分放大器到不同的ADC转换流水线。在数字输出前面，电路典型地包含一个或多个采样电容器以保持信号的模拟电压。采样保持电路可以包含差分放大器以在不影响采样电容器上的采样电压的情况下驱动模数转换电路的输入。例如可以使用运算放大器，其在采样保持电路的保持状态被激活以从采样电容器复制电荷到转换电路的另外一个采样电容器。放大器重置例如在文章“a3-V 340mff 14_b 75Msample/s CMOSADC With 85-dB SFDR at Nyquist Input”中描述，所述文章由WenhuaYang等所著，发表于IEEE Journal of Solid State Circuits第36卷，第12期，第1931-1936页。放大器重置降低了采样间的干扰，并且其改进了放大器输出电压的控制。提供了连接到采样保持电路的差分放大器的输入和输出的开关，其设置为导通以重置电路中的电压。这能够使在操作的保持状态有更多的可预测的稳定时间，并且通常当电压从标准中值开始时可以更快地稳定。然而，差分放大器形成了电路的功率消耗的主要贡献者之一，因为对于每一个新的采样时间点，必须以高速率供应新的充电电流到它的电容负载。差分放大器的负载使操作放慢了。
技术实现思路
加速具有模数转换器的电子电路的操作是本专利技术的目的之一。提供了根据权利要求1的电子电路，其包含采样保持电路、模数转换器和能够使采样保持电路中的差分放大器的选定输出耦合到模数转换器的电路节点的开关，用于执行具 有可选择极性的模数转换。电路节点可以是模数转换器的内电路节点或者是输入电路节点。提供了控制电路，其控制开关以提供无源状态和转移状态，其中控制电路分别不使任何开关导通和使选定的一个开关导通。另外，控制电路提供短路状态，在所述短路状态，控制电路使从差分放大器的输出到模数转换器电路的相同电路节点的两个开关均同时导通。这样，无须要求直接在差分放大器的输出之间的大开关，重置差分放大器的输出是可能的。在实施例中，其中多个模数转换器并联使用，选定极性的差分放大器的输出连接到交替的模数转换器的电路节点，可以通过使从差分放大器的输出到交替的模数转换电路的相同电路节点的两个开关同时导通提供短路状态。通过交替地使用不同的开关以短路差分放大器的输出，实现了模数转换的最小干扰。在实施例中，其中使用了具有接收差分信号的差分电路节点的模数转换器，可以通过并联的两个差分电路节点在短路状态实现短路。这样，提高了最大可能操作速度。在实施例中，其中采样保持电路包含耦合在差分放大器的输出和它的输入之间的反馈开关，具有耦合到反馈开关的输入的输出的控制电路，所述控制电路配置为在使反馈开关非导通时应用短路状态。因此，降低了采样间的干扰。在实施例中，不提供直接耦合差分放大器的第一和第二输出的开关。因此，差分放大器的电容性负载将降到最小。在实施例中，提供了执行模数转换的方法，所述方法包含-采样输入电压；-在差分放大器的第一和第二输出之间响应采样输入电压产生差分放大器输出电压；_选择转换极性；-根据选定的转换极性，使从差分放大器的第一输出到模数转换电路的电路节点的第一开关或从差分放大器的第二输出到模数转换电路的电路节点的第二开关导通；_在使第一和第二开关的选定之一导通之前，使第一和第二开关两个均同时导通；这样，使用为极性反转提供的开关，实现差分放大器的输出之间的短路电流，而无须为了支持这种短路电流的目的而提升差分放大器的电容性负载。附图说明采用下列附图，从典型实施例的描述中，这些和其它目的和优点方面将是显而易见的。图1描述了时间离散模数转换电路；图2描述了控制信号的时序图；图3描述了控制电路。具体实施例方式图1描述了时间离散模 数转换电路，包含了采样保持电路10，多路输出选择电路 12，控制电路14，第一和第二模数转换链16a，b和中间采样电容器17a-d。典型的，多路输出选择电路12和中间采样电容器17a-d是模数转换链的一部分。所述电路可以包括多个这样的并列的链。采样保持电路10具有用于接收输入信号以被采样的输入11a，b和耦合到多路输出选择电路12的输入的输出。第一和第二模数转换链16a，b具有耦合到多路输出选择电路12的输出的电路节点。中间采样电容器17a_d从模数转换链16a，b和多路输出选择电路12之间的连接耦合到参考接线端。控制电路14具有耦合到采样保持电路10 的控制输入、多路输出选择电路12和第一和第二模数转换链16a，b的输出。在工作中，控制电路14控制采样保持电路10在输入1 la，b处采样信号电压，并且传输采样电压到采样保持电路10的输出。多路输出选择电路12中的开关可以作为模数转换链的第一级的输入开关，并且中间采样电容器17a_d是第一级的采样电容器。控制电路 14控制多路输出选择电路12在挑选的极性下交替供给输出电压到第一和第二模数转换链 16a, b的电路节点，以实现斩波。第一和第二模数转换链16a，b转换接收到的信号为数字表不。图2描述了来自控制电路14的控制信号的时序图。第一波形21描述了基本的采样时钟时序，定义了连续的采样周期，其中下降沿定义了采样时间点。第二波形22定义了第一和第二模数转换链16a，b之间的交替。图1描述了采样保持电路10的实施例，其中这个电路包含第一和第二采样电容器 100a, b，差分放大器102，第一和第二输入开关104本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电子电路，包含：－采样保持电路（１０），包含具有第一和第二输出的差分放大器（１０２），用于输出所述第一和第二输出之间的差分放大器输出电压；－模数转换器（１６ａ，ｂ）；－第一和第二开关（１２４），分别耦合在模数转换器（１６ａ，ｂ）的电４）的控制输入处的控制信号定义了短路状态、转移状态和无源状态，在短路状态使第一和第二开关（１２４）同时导通，在转移状态使第一和第二开关（１２４）中选定的一个导通并且另一个非导通，在无源状态使第一和第二开关（１２４）两个均非导通。路节点（１２０ａ，ｂ）和差分放大器（１０２）的第一和第二输出之间；－控制电路（１４），具有耦合到第一和第二开关（１２４）的控制输入的输出，控制电路（１４）配置为产生在第一和第二开关（１２４）的控制输入处的控制信号，所述在第一和第二开关（１２

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·文德卫尔，贝里·A·J·巴特，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL