[发明专利]具有增大分辨率的第一级的模-数转换器

权利要求书

1.一种流水线型模-数转换器装置，包括：

第一级，其包括：

电容式数-模转换器，其包括包含顶板和底板的电容器，所述电容式数-模转换器在所述电容器的所述顶板接地时在所述电容器的所述底板上对施加到所述流水线型模-数转换器装置的模拟输入信号进行采样，在所述顶板浮置时保持所采样的模拟输入，并且输出残余电压；

第一模-数转换器，其耦合到所述电容器的所述底板，所述第一模-数转换器在所述电容器接地时产生所述电容器的所述底板上的电压的第一数字表示，其中所述第一数字表示表示由所述流水线型模-数转换器装置的所述第一级产生的粗糙位；以及

第二模-数转换器，其耦合到所述电容器的所述顶板，所述第二模-数转换器在所述顶板浮置之后产生所述电容器的所述顶板上的电压的第二数字表示，其中所述第二数字表示表示由所述流水线型模-数转换器装置的所述第一级产生的精细位；

第二级，其包括耦合到所述电容式数-模转换器的模拟输出端的第三模-数转换器，所述第三模-数转换器产生来自所述第一级的所述残余电压的第三数字表示；以及

数字求和器，其将所述第一数字表示、所述第二数字表示和所述第三数字表示求和成为施加到所述流水线型模-数转换器装置的所述模拟输入信号的复合数字表示。

2.根据权利要求1所述的流水线型模-数转换器装置，其中所述第二模-数转换器包含耦合到多个校正块的线性电压阶梯，所述多个校正块分别耦合到多个比较器，其中所述校正块使用来自偏移校正器的反馈信号以修改所述比较器的阈值，从而校正由所述数字求和器接收的所述第一数字表示和所述第二数字表示内的偏移误差。

3.根据权利要求1所述的流水线型模-数转换器装置，进一步包括放大器，其用于放大所述残余电压，并且将所放大的残余电压输出至所述第二级。

4.根据权利要求1所述的流水线型模-数转换器装置，进一步包括反馈回路，其用于将来自偏移校正器的偏移误差校正信号反馈所述第一模-数转换器。

5.根据权利要求1所述的流水线型模-数转换器装置，进一步包括反馈回路，其用于将来自偏移校正器的偏移误差校正信号反馈给所述第二模-数转换器。

6.根据权利要求1所述的流水线型模-数转换器装置，其中所述第一模-数转换器和所述第二模-数转换器是闪速模-数转换器。

7.根据权利要求1所述的流水线型模-数转换器装置，其中所述第一模-数转换器产生四个位并且所述第二模-数转换器产生两个位。

8.一种将模拟信号转换为数字信号的方法，包括：

在电容式数-模转换器的电容器的顶板接地时，在所述电容器的底板上对施加到流水线型模-数转换器装置的模拟输入信号进行采样；

将所述电容器的所述底板上的电压转换成第一数字表示，其中所述第一数字表示表示由所述流水线型模-数转换器装置的第一级产生的粗糙位；

浮置所述电容器的所述顶板；

将所述电容器的所述顶板上的电压转换成第二数字表示，其中所述第二数字表示表示由所述流水线型模-数转换器装置的所述第一级产生的精细位；

在第一模-数转换器和第二模-数转换器产生所述第一数字表示和所述第二数字表示之后，将来自所述电容式数-模转换器的残余电压转换成第三数字表示；以及

将所述第一数字表示、所述第二数字表示和所述第三数字表示进行数字求和成为施加到所述流水线型模-数转换器装置的所述模拟输入信号的复合数字表示。

9.根据权利要求8所述的将模拟信号转换为数字信号的方法，进一步包括在所述残余电压的所述转换之前，放大由所述电容式数-模转换器产生的所述残余电压。

10.根据权利要求8所述的将模拟信号转换为数字信号的方法，进一步包括修改所述第一模-数转换器的比较器阈值以校正所述第一模-数转换器内的偏移误差。