[发明专利]开关电容输入电路和包含开关电容输入电路的模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及开关电容输入电路和包含开关电容输入电路的模数转换器(ADC)。具体而言，本发明涉及用于校正ADC的输入信号的偏移成分的方法和电路，更特别地，涉及开关电容ADC的输入信号的偏移校正。

背景技术

作为ADC中的用于去除输入信号的偏移成分并提取有用的信号信息的电路，具有用于使用开关电容电路进行偏移校正的电容器的电路是已知的(日本专利公开No.2003-060505)。该电路通过使用必要数量的二元加权电容器以希望的精度执行偏移校正。

在日本专利公开No.2003-060505中描述的技术允许通过使用n个偏移校正电容器进行2ⁿ个阶段的偏移校正。为了增加偏移校正量的阶段的数量以提高偏移校正精度，需要增加电容器的数量。这导致电容器布局面积的增加。

发明内容

本发明提供能够通过使用n个偏移校正电容器执行3ⁿ个阶段的偏移校正的输入电路和包括该输入电路的模数转换器。

本发明的第一方面提供一种接收模拟输入信号并且采样和保持所述模拟输入信号的开关电容输入电路，所述开关电容输入电路包括：放大器；至少一个电容器，所述电容器的一个端子与放大器的输入端子连接；和被配置为选择性地使所述电容器的另一端子与第一基准电压、第二基准电压和第三基准电压中的一个连接的第一开关，其中，第三基准电压和第二基准电压比第一基准电压高，并且，第二基准电压为第一基准电压和第三基准电压之间的中间电压，第一开关连接所述电容器的另一端子与第一基准电压以执行三元权重0的偏移校正，第一开关连接所述电容器的另一端子与第二基准电压以执行三元权重1的偏移校正，第一开关连接所述电容器的另一端子与第三基准电压以执行三元权重2的偏移校正，并且，偏移校正由三元加权完成。

本发明的第二方面提供一种模数转换器，该模数转换器包括：以上限定的输入电路；和被配置为执行来自输入电路的输出信号的模数转换的模数转换电路。

根据本发明，可以在三个阶段中切换偏移校正电容器的一个端子的电压。这使得能够通过使用n个偏移校正电容器在3ⁿ个阶段中执行偏移校正。因此，能够增加偏移校正量的阶段数，以在抑制电容器布局面积的同时提高偏移校正精度。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得十分明显。

附图说明

图1A是表示根据第一实施例的模数转换器的布置的例子的框图；

图1B是表示根据第一实施例的模数转换器的开关控制表的例子的示图；

图2A是表示根据第一实施例的采样和保持电路在采样时的状态的连接图；

图2B是表示根据第一实施例的采样和保持电路在没有偏移校正的保持时的状态的连接图；

图3A和图3B是表示根据第一实施例的采样和保持电路在具有偏移校正的保持时的状态的连接图；

图4是示出根据该实施例的开关控制器的处理过程的例子的流程图；

图5是表示根据第一实施例的采样和保持电路的另一例子的电路图，该采样和保持电路包含连接的多个电容器；

图6A是表示根据第二实施例的差动模数转换器的布置的例子的框图；

图6B是表示开关控制表的例子的示图；以及

图7是表示根据第二实施例的采样和保持电路的详细例子的电路图。

具体实施方式

〔第一实施例〕

将参照图1A～4描述根据本发明的第一实施例的布置和操作。

<第一实施例的模数转换器(ADC)的布置的例子>

在图1A所示的ADC中，用作开关电容输入电路的采样和保持电路101接收输入到输入端子In的模拟输入信号，对该信号进行采样和保持，并且将其输出到输出端子Out。模数转换电路102接收所输出的信号，将该信号转换成数字数据并将其输出到输出端子Dout。VrefL和VrefH分别是较低和较高的基准电压。模数转换电路102将这两个基准电压与模拟输入信号相比较，并且将模拟输入信号转换成数字数据。在第一实施例中，不仅这两个基准电压，而且基准电压VrefM也被供给到采样和保持电路101并被用于输入偏移校正。基准电压VrefM＝(VrefL+VrefH)/2。

(开关控制表103a的布置的例子)

图1B中的开关控制表103a存储用于与偏移校正值以及采样和保持电路101的状况对应地对开关进行控制的控制信号。在本例子中，图2A、图2B、图3A和图3B中所示的采样和保持电路101的详细例子中的控制信号由开关的状态表示。

<采样和保持电路101的电路和操作的例子>