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一種噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器

文檔序號(hào):39728846發(fā)布日期:2024-10-22 13:32閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于,具體包括:cdac電容陣列,二階誤差反饋積分器,比較器,動(dòng)態(tài)放大器,fvf電路;其中,cdac電容陣列通過(guò)底板采樣輸入信號(hào),并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼輸出;轉(zhuǎn)換完成后,cdac電容陣列的頂板殘留有當(dāng)前轉(zhuǎn)換剩下的余量電壓值;該余量電壓值通過(guò)動(dòng)態(tài)放大器被采集放大到二階誤差反饋積分器上,二階誤差反饋積分器由電容組成;fvf電路為二階誤差反饋積分器提供驅(qū)動(dòng)能力,fvf電路的輸入接二階誤差反饋積分器的輸出,fvf電路的輸出反饋到cdac電容陣列上,從而在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中形成二階噪聲整形的效果;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于,還設(shè)計(jì)有一組和adc轉(zhuǎn)換電容相同的電容陣列;該組電容陣列的單位電容為1,最高位電容權(quán)重為1024,其中1024電容分成兩個(gè)權(quán)重為512的電容;所有電容的頂板和參與adc正常轉(zhuǎn)換的電容陣列的頂板連接在一起,其底板則連接三相控制開關(guān),分別連接vqe、vdd和gnd;其中,vqe表示動(dòng)態(tài)放大器放大的電壓值,在采樣相位時(shí),電容的底板電壓接vqe,將余量電壓采集到電容陣列中;在轉(zhuǎn)換相位時(shí),將上一個(gè)周期轉(zhuǎn)換碼值的次高位和最低位反饋回電容陣列的底板上,完成電容失配的電壓注入過(guò)程;而最高位電容根據(jù)次高位注入的碼值決定接vdd還是gnd,如果次高位反饋接vdd,則在奇數(shù)個(gè)周期時(shí),將最高位電容中某一個(gè)權(quán)重為512電容的底板接gnd,另外一個(gè)權(quán)重為512電容的底板接vcm;在偶數(shù)個(gè)周期時(shí),則將兩個(gè)電容的順序調(diào)換,即奇數(shù)個(gè)周期底板接vcm的電容根據(jù)次高位注入的碼值決定接vdd還是gnd,另外一個(gè)電容的底板接vcm,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于,所述動(dòng)態(tài)放大器由主放大電路、時(shí)鐘控制電路組成;主放大電路采用五管運(yùn)放的開環(huán)放大器結(jié)構(gòu);具體地,分別是兩個(gè)輸入對(duì)管,負(fù)載管和共源共柵的電流鏡尾管;負(fù)載管由時(shí)鐘控制,分為復(fù)位和放大兩個(gè)時(shí)鐘相位:復(fù)位進(jìn)行充電,提供放大所需的電荷,放大進(jìn)行放電,提供放大所需的放大倍數(shù);時(shí)鐘控制電路和主放大電路結(jié)構(gòu)相同,只是時(shí)鐘控制電路的輸入端接固定電位vcm,輸出端接反相器的輸入端,反相器的輸出端接主運(yùn)放電路的電流鏡尾管的柵端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于,所述動(dòng)態(tài)放大器實(shí)現(xiàn)放大后,將余量電壓放大到電容上,從而形成二階無(wú)源積分器;所述二階無(wú)源積分器由三個(gè)電容和開關(guān)構(gòu)成;其中,電容將動(dòng)態(tài)放大器放大的電壓存儲(chǔ)在電容的頂板上,從而實(shí)現(xiàn)積分的效果;而開關(guān)通過(guò)時(shí)鐘控制導(dǎo)通時(shí)序,實(shí)現(xiàn)二階的功能;具體地,如果在本次轉(zhuǎn)換完成后,將開關(guān)導(dǎo)通,電容上積累的就是本次轉(zhuǎn)換完成的放大余量,從而實(shí)現(xiàn)一階的積分;如果在本次轉(zhuǎn)換完成后,再等待一個(gè)周期,將開關(guān)導(dǎo)通,相對(duì)于下一個(gè)周期的轉(zhuǎn)換而言,電容上積累的就是兩個(gè)周期前轉(zhuǎn)換完成的放大余量,從而實(shí)現(xiàn)二階的積分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于,所述fvf電路,是在源極跟隨器上引入一個(gè)負(fù)反饋組成,用于降低整體的輸出阻抗;具體由一個(gè)輸入管、電流源管和負(fù)反饋的管子組成;輸入管的柵端連接輸入,輸入管的漏端連接電流源管,同時(shí)連接負(fù)反饋管的柵端,負(fù)反饋管的源端連接電源,漏端和輸入管的源端相接同時(shí)連接輸出。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域,具體為噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明噪聲整形逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括CDAC電容陣列、二階誤差反饋積分器、比較器、動(dòng)態(tài)放大器、FVF電路;CDAC電容陣列通過(guò)底板采樣輸入信號(hào),并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼輸出;轉(zhuǎn)換完成后,CDAC電容陣列的頂板殘留有當(dāng)前轉(zhuǎn)換剩下的余量電壓值;該余量電壓值通過(guò)動(dòng)態(tài)放大器被采集放大到二階誤差反饋積分器上;積分器由電容和開關(guān)組成;FVF電路為二階誤差反饋積分器提供驅(qū)動(dòng)能力,F(xiàn)VF電路的輸入接積分器的輸出,F(xiàn)VF電路的輸出反饋到CDAC電容陣列上,從而在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中形成二階噪聲整形的效果;本發(fā)明能耗低,能效高,噪聲整形效果優(yōu)異。

技術(shù)研發(fā)人員:張曜,徐佳偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者:復(fù)旦大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/10/21
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