[发明专利]电荷补偿电路和模数转换器

说明书

本发明提供一种用于模数转换器的电荷补偿电路，包括至少一个电容器和至少一个逻辑电路。电容器的第一端子耦接于模数转换器的参考电压。逻辑电路根据控制信号调整电容器的第二端子的电压。其中根据来自所述模数转换器的至少一个输出位来确定所述控制信号。本发明还提供一种模数转换器以及电荷补偿方法。本发明可以显着地提高参考电压的可靠性和模数转换器的精度。

【技术领域】

本发明涉及一种电荷补偿电路，更具体地，涉及用于模数转换器中的电荷补偿电路。

【背景技术】

在电子领域，模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)是将模拟信号转换为数字信号的系统。相较于模数转换器，数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)执行相反的功能。模数转换器还可以提供隔离测量(isolated measurement)，例如电子设备将输入模拟电压或电流转换为与电压或电流的幅度成比例的数字值。通常，数字输出将是与输入成比例的二进制补码的二进制数。

每种类型的模数转换器都有参考电压。理想情况下，参考电压应为一个恒定值。实际上，当模数转换器执行转换处理时，可以从参考电压到接地电压形成一些放电路径。放电路径可能导致电压降并降低参考电压的可靠性。因此，需要提出一种克服现有技术问题的新颖解决方案。

【发明内容】

在一个示例性实施例中，本发明提供一种用于模数转换器(ADC)的电荷补偿电路。电荷补偿电路包括第一电容器和第一逻辑电路。第一电容器的第一端子耦接于模数转换器的参考电压。第一逻辑电路根据第一控制信号调整第一电容器的第二端子的电压。根据来自模数转换器的第一输出位确定第一控制信号。

在一些实施例中，模数转换器是逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器。在一些实施例中，第一逻辑电路包括耦接于电源电压和接地电压之间的第一缓冲器。第一缓冲器的输入端用于接收第一控制信号，第一缓冲器的输出端子耦接于第一电容器的第二端子。在一些实施例中，电荷补偿电路还包括第二电容器和第二逻辑电路。第二电容器的第一端子耦接于模数转换器的参考电压。第二逻辑电路根据第二控制信号调整第二电容器的第二端子的电压。根据来自模数转换器的第二输出位确定第二控制信号。在一些实施例中，第一输出位和第二输出位由模数转换器依次产生。在一些实施例中，第二逻辑电路包括耦接于电源电压和接地电压之间的第二缓冲器。第二缓冲器的输入端子用于接收第二控制信号，第二缓冲器的输出端子耦接于第二电容器的第二端子。在一些实施例中，电荷补偿电路还包括第三电容器和第三逻辑电路。第三电容器的第一端子耦接于模数转换器的参考电压。第三逻辑电路根据第一控制信号和第二控制信号的组合来调整第三电容器的第二端子的电压。在一些实施例中，第三逻辑电路包括耦接于电源电压和接地电压之间的XOR门和第三缓冲器。在一些实施例中，XOR门的第一输入端子用于接收第一控制信号，XOR门的第二输入端子用于接收第二控制信号，并且XOR门的输出端耦接于第三缓冲器的输入端。第三缓冲器的输出端子耦接于第三电容器的第二端子。

依据本发明示范性实施例，提供一种模数转换器，包括：电荷补偿电路，包括：第一电容器，其中所述第一电容器的第一端子耦接于参考电压；以及第一逻辑电路，根据第一控制信号调整所述第一电容器的第二端子的电压。