[发明专利]模拟至数字转换器

说明书

本发明提供了一种模拟至数字转换器，该模拟至数字转换器采用了基于放大器的噪声整形电路。基于放大器的噪声整形电路产生噪声整形信号。模拟至数字转换器的比较器具有耦接于电容数据采集转换器的输出端的第一输入端、接收噪声整形信号的第二输入端和用于观察模拟输入的数字表示的输出端，该电容数据采集转换器用于采集该模拟输入。基于放大器的噪声整形电路采用放大器对从电容数据采集转换器获得的残余电压进行放大，并在放大器和比较器之间提供开关电容网络，该开关电容网络用于对放大后的残余电压进行采样，并产生噪声整形信号。采用本发明，模拟至数字转换器具有噪声整形功能，且尺寸小。

技术领域

本发明涉及一种模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)，更特别地，涉及一种具有噪声整形(noise shaping)功能的模拟至数字转换器。

背景技术

在电子领域中，模拟至数字转换器是一种将模拟输入转换为数字信号的系统。

噪声整形是模拟至数字转换器(ADC)中通常使用的一项技术，用于增加结果信号的表观信噪比(signal-to-noise ratio)。由噪声和量化引入的误差的频谱形状被改变。噪声在频带中被认为是非期望的(undesirable)，以及，噪声功率处于较低的电平。

然而，用于噪声整形的附加电路会导致额外的功耗并占用额外的芯片空间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种模拟至数字转换器，以解决上述问题。

根据本发明的一些实施例，本发明提供一种模拟至数字转换器，用于将模拟输入转换为数字表示，该模拟至数字转换器包括比较器和基于放大器的噪声整形电路。比较器具有耦接于电容数据采集转换器(C-DAC)的输出端的第一输入端和接收噪声整形信号的第二输入端，其中，电容数据采集转换器(C-DAC)用于采集模拟输入。基于放大器的噪声整形电路，用于产生噪声整形信号。基于放大器的噪声整形电路包括放大器和开关电容网络，放大器用于对从电容数据采集转换器获得的残余电压进行放大，以提供放大后的残余电压；开关电容网络耦接在放大器和比较器之间，用于对放大后的残余电压进行采样，并产生噪声整形信号。

在上述技术方案中，基于放大器的噪声整形电路使用放大器对从电容数据采集转换器获得的残余电压进行放大，并在放大器和比较器之间提供开关电容网络，以对放大后的残余电压进行采样，并产生噪声整形信号。由于放大器先对残余电压进行放大，从而在开关电容网络中采用小尺寸的电容是可行的。本发明提供的模拟至数字转换器具有噪声整形功能，且具有尺寸小的优点。

本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本发明的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。

附图说明

通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的示例性实施例示出的一种具有噪声整形的模拟至数字转换器10的功能表示示意图；

图2A是根据本发明的示例性实施例示出的一种模拟至数字转换器的基于放大器的噪声整形电路200和比较器Cmp的电路图；

图2B示出了描绘采样开关ψ_S和开关ψ_A、ψ_B1、ψ_B2和ψ_C的操作的波形示意图；

图3是根据本发明的示例性实施例示出的一种电荷再分配逐次逼近模拟至数字转换器的示意图。