[发明专利]一种模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域，特别是指一种模数（A/D）转换器。

背景技术

集成电路技术的不断发展，许多便携式设备、工业控制和无线通讯应用中需要低功耗、小面积的芯片。低功耗来降低对电池的容量要求，从而降低设备总体积，小的芯片面积可以减少系统开销，进一步提高设备便携性。模数转换器作为芯片接口电路，除了满足功耗和面积的要求外，在一些电子设备中，为实现不同的功能，往往需要模数转换器有不同的精度。如果根据系统要求集成多个精度不同的模数转换器，不仅会使芯片面积显著增加，同时很难实现低功耗应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种模数转换器，可以实现模数转换器的精度的可配置。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种模数转换器，包括：

输入通道，用于接收模拟输入信号；

与该输入通道连接的第一级电路，用于接收所述模拟输入信号；

与所述第一级电路连接的第二级电路，用于接收所述第一级电路输出的模拟误差信号，并将所述模拟误差信号转换为数字信号输出；

所述第一级电路还用于接收所述第二级电路的输出信号中选出的一个输出信号，并将选出的所述输出信号转换为数字输出信号。

其中，上述模数转换器还包括：

连接在所述输入通道与所述第一级电路之间的第一开关，用于将所述模拟输入信号或所述第二级电路的所述输出信号输入所述第一级电路。

其中，模数转换器还包括：

控制所述第一开关的精度选择电路，用于控制所述第一级电路和所述第二级电路循环的次数。

其中，所述第一级电路包括：

与所述第一开关连接的第一子模数转换器，用于在第一次循环中，把所述模拟输入信号粗量化，并给出第一子模数转换器的输出信号；

连接在所述第一开关与所述第一子模数转换器之间的第二开关，用于选通所述第一子模数转换器；

与所述第一开关连接的第二子模数转换器，用于把所述模拟输入信号及所述第二级电路的所述输出信号中选出的一个输出信号进行粗量化，并给出所述第二子模数转换器的输出信号；

连接在所述第一开关与所述第二子模数转换器之间的第三开关，用于选通所述第二子模数转换器；

与所述第一子模数转换器和所述第二子模数转换器的输出连接的第一子数模转换器，用于将所述第一子模数转换器、所述第二子模数转换器输出的数字信号转换为模拟信号；

与所述输入通道的采样保持电路和所述第一子数模转换器输出连接的第一精确乘2电路，用于将所述采样保持电路输出的模拟输入信号和所述第一子数模转换器的输出信号做差，并放大2倍。

其中，所述第二级电路包括：

与所述第一级电路的输出连接的第三子模数转换器，用于将所述第一级电路的输出信号粗量化，并给出所述第三子模数转换器的输出信号；

连接在所述第一级电路与所述第三子模数转换器之间的第四开关，用于选通所述第三子模数转换器；

与所述第一级电路的输出连接的第四子模数转换器，用于将所述第一级电路的输出信号粗量化；

连接在所述第一级电路的输出与所述第四子模数转换器之间的第五开关，用于选通所述第四子模数转换器；

与所述第三子模数转换器的输出连接的第二子数模转换器，用于将所述第三子模数转换器输出的数字信号转换为模拟信号；

与所述输入通道的采样保持电路和所述第二子数模转换器输出连接的第二精确乘2电路，用于将所述第一级电路输出的误差信号与所述第二子数模转换器的输出信号做差，并放大2倍。

其中，所述第四子模数转换器为1位模数转换器。

其中，所述第一精确乘2电路和第二精确乘2电路均由全差分运算放大器和电容组成。

其中，上述模数转换器还包括：

与所述第一级电路和所述第二级电路连接的偏置电流产生电路，用于给所述第一级电路和所述第二级电路供电。

其中，所述偏置电流产生电路包括：

放大器和第一MOS管、负载电阻形成的反馈环路；其中，所述放大器的输出连接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极连接所述负载电阻的一端，并连接所述放大器的反相输入端，所述负载电阻的另一端接地；

所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管组成的电流镜电路；其中，所述第二MOS管、第三MOS管和所述第四MOS管的栅极相互连接，且均与所述第一MOS管的栅极连接，将所述第一MOS管支路的恒定电流按比例镜像到三条支路；