[发明专利]用于列并行两步式模数转换器的共享型有源斜坡转换电路

摘要

本发明属于列并行架构模数转换器技术领域，具体为一个用于列并行架构两步式模数转换器的共享型有源斜坡转换电路。本发明的共享型有源斜坡转换电路包括有源开关电容模块和无源开关电容模块两部分。有源开关电容模块由一个运算放大器、一个的采样电容、一个寄生平衡电容和六个开关组成，其工作状态与待测信号无关；无源开关电容模块由一个采样电容、一个寄生平衡电容和一个开关组成，其工作状态决定于待测信号。当共享型有源斜坡转换电路应用于列并行架构时，一个有源开关电容模块被列并行的无源开关电容模块所共享。本发明能够有效减小列并行架构两步式模数转换器的功耗和面积。

主权项

 一种用于列并行两步式模数转换器的共享型有源斜坡转换电路，其特征在于包括一个有源开关电容模块310和N个无源开关电容模块320.K，K=1,2,…,N；有源开关电容模块包括一个运算放大器A1、一个采样电容C_H0、一个寄生平衡电容C_M0和六个开关S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇；无源开关电容模块320.K包括一个采样电容C_HK、一个寄生平衡电容C_MK和一个开关S_1K，K=1,2,…,N；所述有源开关电容模块310包括第一参考电平输入V_REFP、第二参考电平输入V_REFN和斜坡输入V_RA三个输入端，以及一个输出端V_AO；斜坡输入V_RA和第一参考电平输入V_REFP分别通过第二开关S₂和第三开关S₃连接到运算放大器A1的正输入端B；第二参考电平输入V_REFN，通过第六开关S₆和第零采样电容C_H0连接到运算放大器的负输入端X，同时通过第六开关S₆和第七开关S₇连接到输出端V_AO；运算放大器A1的负输入端X，通过第四开关S₄连接到运算放大器A1的输出端O，同时负输入端X依次经过第零采样电容C_H0和第五开关S₅连接到运算放大器的输出端O，再次通过第零寄生平衡电容C_M0连接到地；所述无源开关电容模块320.K包括斜坡输入V_RPK和参考极板输入V_CHK两个输入端，以及一个斜坡输出V_ROK；斜坡输入V_RPK通过第K列开关S_1K连接到斜坡输出V_ROK，第K列采样电容C_HK的一个极板连接与斜坡输出V_ROK相连，称为输出极板，另一个极板与参考极板输入端V_CHK相连，称为参考极板；第K个寄生平衡电容C_MK的一个极板与斜坡输出V_ROK相连，另一个极板连接到地；当所述共享型有源斜坡转换电路组成N列并行架构时，包括一个斜坡输入和N个斜坡输出；所述有源开关电容模块的斜坡输入V_RA与N个无源开关电容模块的斜坡输入V_RP1~V_RPN直接相连，作为所述N列并行架构的斜坡输入V_RIN；N列无源开关电容模块的斜坡输出V_RO1 ~V_RON作为所述N列并行架构的斜坡输出端；N列无源开关电容模块320.1~320.N的参考极板输入V_CH1~V_CHN直接相连，称为共享节点Z；所述有源开关电容模块的输出端V_AO与共享节点Z直接相连，从而被N个无源开关电容模块所共享。