[发明专利]模拟/数字转换器

说明书

技术领域

本文中所讨论的实施例涉及一种模拟/数字转换器（ADC）。

背景技术

ADC已广泛用在各个领域中，并且例如已经开始内置于电池供电的便携式电子设备、用于各种电子装置的微控制器单元（MCU）等中。因此，期望减小ADC的功耗和封装（footprint）。

在现有技术中，例如，作为具有低功耗的ADC，已知使用电容器数字/模拟转换器（电容器DAC）的逐次逼近寄存器（SAR）型ADC。

这样的SAR ADC包括电容器DAC、比较器和控制逻辑电路（SAR逻辑电路），并且通过将比较器所进行的比较处理重复若干次来改善分辨率。

另外，在现有技术中，例如，提出了流水线型ADC，在该流水线型ADC中，多个模数（AD）转换单元在多级中彼此连接并执行流水线操作，使得在保持操作速度的同时降低比较器的数量。

另外，近来，为了改善流水线型ADC的功耗和处理速度，提出了一种流水线型SAR ADC。

在现有技术中，提出了各种ADC，诸如流水线型SAR ADC以及其中所使用的电容器ADC（开关式电容器电路）的电容器失配降低的SAR ADC。

以下为现有技术：C.P.Hurrell等人发表在IEEE固态电路杂志的2010年12月的第45卷第12期上的“An18b12.5MS/s ADC With93dBSNR,”；M.Furuta等人发表在IEEE固态电路杂志的2011年6月的第46卷第6期上的“A10-bit,40-MS/s,12.1mW Pipelined SAR ADC Using Single-Ended1.5-bit/cycle Conversion Technique,”；以及Y.Chen等人在2009年9月的IEEE2009定制集成电路会议(CICC)的第279-282页上发表的“Split Capacitor DAC Mismatch Calibration in Successive Approximation ADC,”。

在现有技术中，提出了如下流水线型SAR ADC，该流水线型SARADC包括多个级中的模数转换单元，以及设置在用于执行流水线处理的模数转换单元的各级之间的放大器。

设置在各级之间的放大器（残差放大器）接收已在前一模数转换单元中就特定位部分对其执行了数字转换的模拟信号的剩余模拟信号（残余电压）作为输入、对残余电压进行放大，并且将放大后的电压输出到后一模数转换单元。

然而，由于设置在各级之间的残差放大器导致功耗和封装增加，因此例如在内置于电池供电的便携式电子设备、MCU等中的ADC中存在问题。

发明内容

实施例的目的在于提供一种能够降低模拟/数字转换器的功耗和模拟/数字转换器的封装的模拟/数字转换器。

根据本发明的一方面，一种模拟/数字转换器包括：第一模拟/数字转换单元，其在第一时段内对所接收到的第一模拟输入电压执行数字转换；第二模拟/数字转换单元，其在不同于第一时段的第二时段内对所接收到的第二模拟输入电压执行数字转换；以及连接第一模拟/数字转换单元和第二模拟/数字转换单元的第一耦合电容器，并且其中，第二模拟/数字转换单元通过第一耦合电容器接收第一残余电压作为第二模拟输入电压，该第一残余电压是在第一模拟/数字转换单元中执行了数字转换的第一模拟输入电压的剩余电压。

附图说明

图1是示出流水线型SAR ADC的示例的框图；

图2是示出根据第一实施例的ADC的电路图；

图3是示出图2所示的ADC的操作的电路图；

图4是示出图3所示的ADC的操作的时序图；

图5是示出根据第二实施例的ADC的电路图；

图6是示出图5所示的ADC的操作的时序图；

图7是示出根据第三实施例的AD转换器的电路图；

图8是示出用于生成在图7所示的ADC的第二级中所使用的参考电压的电路的图；

图9是示出根据第四实施例的ADC的电路图；以及

图10是示出图9所示的ADC的操作的时序图。

具体实施方式

这里，参照图1描述流水线型SAR ADC的示例和流水线型SAR ADC的问题，并且稍后详细描述ADC的实施例。

图1是示出包括两个流水线级（模数转换单元）的流水线型SAR ADC的框图。在图1中，流水线型SAR ADC包括第一模数转换单元101、第二模数转换单元102、放大器（残差放大器：Amp）103和逻辑电路单元104。