[发明专利]用于同步、重定时的模数转换的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理数字信号的系统和方法，更具体地涉及用于 模数转换的系统和方法。

背景技术

模数转换器被用在许多半导体器件中以将模拟电信号转换为其数 字表示。在转换过程中，连续的模拟信号被转换为以规定采样次数表 示模拟信号的一系列离散或量化的数字值。简单的模数转换器在指定 的静态操作范围上操作，该操作范围通常被定义为涵盖期望的模拟输 入信号。图1示出了示例性现有技术的全并行模数转换器100。全并 行模数转换器100包括比较器组120，其包括多个比较器121、122、 123、124、125，每个比较器都接收各自的参考阈值(即，ref(n-1)、 ref(n-2)、ref(3)、ref(2)以及ref(1))。此外，每个比较器121、122、 123、124、125都接收模拟输入105，以及将模拟输入105与各个参 考阈值进行比较。参考阈值被选择为使得比较器组120的组合输出是 被表示为数字输出170的温度计码(thermometer code)。当正确操 作时，数字输出170包括一系列不中断的0，接着是一系列不中断的 1，在0和1之间的转变表示模拟输入105的电平(即，没有泡沫的 温度计码)。在一些情况下，数字输出170被提供至编码器180，其 提供可能比温度计码更紧凑的编码输出190。

在这样的全并行模数转换器中，通过减少连续的参考电压之间的 电平差来提供增加的分辨率。在模数转换器100的范围保持恒定的情 况下，增加分辨率需要相应增加比较器的数量。这至少有两个缺点。 首先，额外的比较器增加了功耗和面积消耗。第二，在连续参考电压 之间的差变小的情况下，模拟输入105上的噪声和比较器121、 122、123、124、125中的处理差异经常导致产生不完美的温度计码 (即，呈现泡沫的温度计码)。因此，为了补偿温度计码中的不完 美，编码器180的复杂性被大大增加了。这导致额外的不期望的功耗 和面积消耗。

因此，至少由于上述的原因，在现有技术中需要用于模数转换的 先进的系统和方法。

发明内容

本发明涉及用于处理数字信号的系统和方法，更具体地涉及用于 模数转换的系统和方法。

本发明的各种实施例提供了重定时的模数转换器电路。该模数转 换器电路包括第一组次级交织器和第二组次级交织器。第一组次级交 织器包括第一次级交织器，具有同步于第一时钟相位的第一组比较 器，和第二次级交织器，具有同步于第二时钟相位的第二组比较器。 第二组次级交织器包括具有同步于第三时钟相位的第三组比较器的第 三次级交织器，和具有同步于第四时钟相位的第四组比较器的第四次 级交织器。全局交织器至少部分基于第二组次级交织器的输出来选择 第一组比较器中的一个，以及至少部分基于第一组次级交织器的输出 来选择第三组比较器中的一个。在上述实施例的一些情况下，第一次 级交织器的输出和第二次级交织器的输出同步于第三时钟相位，以及 第三次级交织器的输出和第四次级交织器的输出同步于第一时钟相 位。

本发明的其他实施例提供了用于模数转换的方法。该方法包括使 用第一组比较器执行第一组模数转换；使用第二组比较器执行第二组 模数转换；使用第三组比较器执行第三组模数转换；以及使用第四组 比较器执行第四组模数转换。至少部分基于第一寄存结果来从第一组 模数转换中选择一个结果，以提供第一选择结果。至少部分基于第一 选择结果来从第二组模数转换中选择一个结果，以提供第二选择结 果。至少部分基于第二寄存结果来从第三组模数转换中选择一个结 果，以提供第三选择结果。至少部分基于第三选择结果来从第四组模 数转换中选择一个结果，以提供第四选择结果。第四选择结果被寄存 以提供第一寄存结果，以及第二选择结果被寄存以提供第二寄存结 果。在一些情况下，同步于第一时钟相位执行第一组模数转换；同步 于第二时钟相位执行第二组模数转换；同步于第三时钟相位执行第三 组模数转换；以及同步于第四时钟相位执行第四组模数转换。在一些 情况下，同步于第一时钟相位寄存第四选择结果，以及同步于第三时 钟相位寄存第二选择结果。